Главная              Рефераты - Разное

7 глава озоноразрушающие вещества и области применения орв - реферат

СОДЕРЖАНИЕ

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ТЕРМИНОЛОГИЯ

5

ВВЕДЕНИЕ

7

ГЛАВА 1. ОЗОНОРАЗРУШАЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ОРВ

8

ГЛАВА 2. МЕЖДУНАРОДНЫЕ ДОГОВОРА ОБ ОХРАНЕ ОЗОНОВОГО СЛОЯ

10

ГЛАВА 3 СТРАТЕГИИ ПО ПРЕКРАЩЕНИЮ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОРВ

13

ГЛАВА 4 СИСТЕМЫ ЛИЦЕНЗИРОВАНИЯ ИМПОРТА/ЭКСПОРТА ОРВ

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ХФУ И ГХФУ

16

5.1 НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ ВЫБРОС ХФУ

18

1.2 НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ ВЫБРОС ХФУ

8

5.2 ОБЩИЙ ЭКВИВАЛЕНТНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ПОТЕПЛЕНИЯ

1 9

5.3 ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВО

9

5.3 ЧТО ЖДЕТ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ХФУ?

2 0

ГЛАВА 6. ОБЗОР СЕКТОРА ХОЛОДИЛЬНИКОВ

2 1

6.1 РОЛЬ ХОЛОДИЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

2 1

6.2 РАЗВИТИЕ ПАРОВЫХ КОМПРЕССИОННЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК НА ОСНОВЕ ХФУ И ГХФУ

21

ГЛАВА 7. ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ ТЕХНОЛОГИИ ОХЛАЖДЕНИЯ

22

7.1 ВВЕДЕНИЕ

2 2

7.2 ДИАГРАММА МОЛЛЬЕРА (Давление - Энтальпия)

2 2

7.2.1 . Как анализировать «Диаграмму Молльера»

2 2

7.3 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ. ЭНТАЛЬПИЯ

23

7.4 ЦИКЛ ОХЛАЖДЕНИЯ ПО ДИАГРАММЕ МОЛЛЬЕРА

2 4

7.4.1 Необходимые условия для изображения холодильного цикла на диаграмме Молльера

16

7.5 ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ХОЛОДИЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

27

ГЛАВА 8. ОБЩИЕ РАЦИОНАЛЬНЫЕ СПОСОБЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ .

28

8.1 ОБЩИЕ РАЦИОНАЛЬНЫЕ СПОСОБЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

2 8

8.2 СИМПТОМЫ НАЛИЧИЯ ВЛАГИ В СИСТЕМЕ

2 8

8.3 ПРОДУВКА

2 8

8.4 НЕКОНДЕНСИРУЮЩИЕСЯ ГАЗЫ

2 8

8.5 ВАКУУМ

2 9

8.6 ОТКАЧКА

3 2

8.6. 1 Откачка системы

34

8.7 МАСЛО В СИСТЕМЕ

3 5

8.7.1 Хладагентные масла

36

8.7.2 Замена масла

36

8.7.3 Повторная загрузка масла в герметичный компрессор

37

8.7.4 Добавление масла в полугерметичные или открытые компрессоры

37

8.7.6 Смешиваемость с хладагентами ГФУ

38

8.7.7 Гигроскопичность

38

8.8 ЗАГРЯЗНЕНИЯ

38

8.9 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

39

8.9.1 Обнаружение утечек

39

8.9.2 Причины утечки

39

8.9.3 Галоидная лампа

40

8.9.4 Мыльный раствор

41

8.9.5 Обнаружение с помощью электроприборов

41

8.9. 6 Ультрафиолетовая лампа

42

8.9.7 Обнаружение утечек аммиака ( N Н3 )

42

8.10 ОБЗОР МЕР ПО БЕЗОПАСНОСТИ

43

8.10.1 Безопасность техника

43

8.10.2 Безопасность оборудования

43

8.10.3 Безопасность содержимого

44

ГЛАВА 9 РАЦИОНАЛЬНЫЕ СПОСОБЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ УСТАНОВОК

32

9 .1 КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ

45

9.1.1 Бытовые холодильные установки

45

9.1.2 Торговые холодильные установки

46

9.1.3 Кондиционирования воздуха

46

9.1.4 Передвижные кондиционеры воздуха .

46

9.2 ХОЛОДИЛЬНИКИ.

47

9.2.1 Герметичные компрессоры со встроенным электродвигателем .

47

9.2.2. Пусковое реле герметичного компрессора

48

9.2.3 Конденсатор

48

9.2.4 Испаритель

50

9.2.5 Капиллярная трубка

50

9.2.6 Блок управления двигателем

52

9.2.7 Фильтр-осушитель на жидкостном трубопроводе

52

9.2.8 Игольчатый клапан

53

9.2.9 Инструменты

54

9.2.10 Замена фильтра - влагоотделителя

54

9.2.11 Фильтр-осушитель, применяемый при сгорании электродвигателя системы

55

9.2.12 Заправка с помощью зарядного баллона с цифровой шкалой

56

9.2.13 Неисправности и их устранение

59

9.3 ТОРГОВЫЕ ХОЛОДИЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

62

9.3.1 Система многоступенчатого испарителя .

63

9.3.2 Поршневой компрессор с отрытым приводом

63

9.3.3 Конденсаторы

64

9.3.4 Испарители

66

9.3.5 Расширительные клапаны

67

9.3.6 Фильтр-осушитель

70

9.3.7 Смотровое стекло - индикатор влаги

71

9.3.8 Электромагнитные клапаны

71

9.3.9 Запорные вентили

72

9.3.10 Теплообменник

72

9.3.11 Накопитель жидкости (жидкостной ресивер)

73

9.3.12 Сепаратор масла

74

9.3.14 Линии хладагента

75

9.3.15 Обслуживание торговых систем

75

9.3.15.1 Оборудование по обслуживанию

76

9.3.15. 2 Заправка торговой системы

76

9.3.15.3 Инструкции по общему обслуживанию

79

9.3.16 Возможные неисправности и методы их устранения

79

9.4 МАЛЫЕ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

83

9.4.1 Оконные кондиционеры

83

9.4.2 Компактная установка с водяным охлаждением

85

9.4.2.1 Обслуживание компактного агрегата

86

9.4.3 Раздельные воздухоохлаждаемые агрегаты с конденсаторами воздушного охлаждения

88

9.4.3.1 Извлечение хладагента и зарядка установки кондиционирования воздуха раздельного типа

89

9.4.3.2 Обслуживание

90

9.4.4 Выявление и устранение неполадок

90

9.5 КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА В АВТОМОБИЛЯХ.

94

9.5.1 Функционирование и эксплуатация

95

9.5.2 Компрессор.

96

9.5.3 Линии подачи хладагента

97

9.5.4 Обслуживание

98

9.5.4.1. Клапаны для обслуживания системы

99

9.5.4.2 Добавление масла в систему.

100

9.5.4.3 Вакуумирование.

100

9.5.4.4 Зарядка системы .

101

9.5.4.5 Обнаружение утечек

102

9.5.4.6 Рекомендации по обслуживанию

103

9.5.5 Периодическое обслуживание .

103

9.5.6 Запуск кондиционера воздуха, установленного в автомобиле .

104

ГЛАВА 10. ИЗВЛЕЧЕНИЕ, ПЕРЕРАБОТКА И УТИЛИЗАЦИЯ

105

10.1 ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ВЫБРОСОВ ХЛАДАГЕНТОВ

105

10.1.1 Определение процессов извлечения, переработки и утилизации

106

10. 1.2 Идентификация распространенных хладагентов

107

10.1.3 Проверка хладагента на содержание загрязняющих веществ

107

10.1.4 Проверка масла на содержание загрязняющих веществ

107

10.2 ИЗВЛЕЧЕНИЕ ХЛАДАГЕНТОВ

107

10.3 ТЕХНОЛОГИИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ

108

10.3.1 Пользование установкой

109

10.3.2 Использование собственного компрессора системы

111

10.4 ТЕХНОЛОГИИ РЕЦИКЛИРОВАНИЯ

112

10.5 ТЕХНОЛОГИИ РЕГЕНЕРАЦИИ

113

10.5.1 Установка регенерации хладагента

114

10.6 БЕЗОПАСНОЕ ОБРАЩЕНИЕ С ИЗВЛЕЧЕННЫМ ХЛАДАГЕНТОМ

115

10.7 ИЗВЛЕЧЕНИЕ ХЛАДАГЕНТА ИЗ СИСТЕМ БЫТОВЫХ ХОЛОДИЛЬНИКОВ

116

10.8 ИЗВЛЕЧЕНИЕ ИЗ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

116

10.9 ИЗВЛЕЧЕНИЕ ХЛАДАГЕНТА ИЗ ТОРГОВЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ КАМЕР

118

10.10 ОТБОР ХЛАДАГЕНТА ИЗ АВТОМОБИЛЬНЫХ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

118

10.11 ПРОЦЕДУРА ЗАМЕНЫ ТИПА ХЛАДАГЕНТА

127

10.11.1 Установка 17500 для извлечения и переработки хладагента

127

10.12 МОДЕЛЬ LV 1

129

10.12.1 Порядок извлечения хладагента

131

10.12.2 Самооткачка установки по извлечению

132

10.12.3 Нахождение и устранение неисправностей LV 1

133

ГЛАВА 11. НОВЫЕ ХЛАДАГЕНТЫ

135

11.1 АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ХЛАДАГЕНТЫ

135

11.2 СИСТЕМЫ, ТРЕБУЮЩИЕ МОДИФИКАЦИИ (РЕТРОФИТЫ)

135

11.3. ЗАМЕНА ХФУ-12 НА ГФУ-134А

137

11.4 СМАЗОЧНЫЕ МАСЛА ДЛЯ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ВАРИАНТОВ

138

11.5 АВТОМОБИЛЬНЫЕ КОНДИЦИОНЕРЫ ВОЗДУХА

138

11.6 СИСТЕМНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ ПРИ РЕТРОФИТЕ

139

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ В 156

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ 173

141


Используемая терминология:

Азеотропы - смесь хладагентов, жидкая и паровая фаза которых сохраняют одинаковый состав при разных температурах в течение всего цикла охлаждения. В целом смесь обладает свойствами однородной жидкости.

Термофизические свойства - это теплопроводность, теплоёмкость, удельный объём, вязкость и т.д.

Термодинамические свойства- это взаимосвязь между температурой, давлением, объемом, энтальпией и энтропией хладагента в разных условиях.

Зеотропные (не азеотропные) смеси - смесь хладагентов, (жидкостей) состав которых в жидкой и паровой фазе отличаются друг от друга при одной и той же температуре и давлении.

Абсорбция- Извлечение одного или более компонентов из газовой смеси при соприкосновении газов с жидкостью. Процесс характеризуется изменениями в физическом и химическом состояний компонентов.

Абсорбционные холодильные системы

Система, в которой процесс сжатия хладагента обеспечивается термически. Как правило, это происходит, когда абсорбционная жидкость улавливает испаряющийся хладагент, сокращая его объем посредством изменения фазы, с помощью малогабаритного насоса, уравнивающего давление смешанных жидкостей и давление конденсации, дистиллируя хладагент из абсорбционной жидкости теплотой и отправляя пар хладагента из конденсатора, и возвращая абсорбирующую жидкость в абсорбер.

Кондиционирование воздуха

Одновременное управление параметрами воздуха и поддержание их в заданных пределах.

Испарительный конденсатор

Конденсатор, охлаждаемый беспрерывным испарением воды над конденсирующей поверхностью.

Энтальпия

(Также называется теплосодержание). Сумма внутренней энергии и произведения давления и объема. Изменение энтальпии в жидкости измеряет энергию (тепловая или другая форма энергии), приобретенную или потерянную хладагентом (рабочим телом) при прохождении холодильного агрегата.

Энтальпия выражается в кДж/кг (Килоджоуль/ килограмм) с заглавной “I” или обычно используемым обозначением “H”

Извлечение хладагента - процесс удаления хладагента в любом состоянии из холодильника или кондиционера и хранение его в емкости вне системы, возможно без проведения испытаний или какой-либо переработки.

Рециркуляция хладагента - процесс снижения содержания загрязняющих веществ в отработанных хладагентах при помощи извлечения масла, удаления неконденсируемых веществ и содержимого фильтров-осушителей, в результате которого снижается влажность, кислотность и содержание твердых частиц.

Регенерация - процесс переработки отработанного хладагента для получения продукта с новыми характеристиками. Для успешного процесса может потребоваться процесс дистилляции. Для обеспечения соответствующих технических условий продукта необходимо проведение химических анализов.

Эквивалентные заменители хладагента - смесь, которая может быть заменителем в любой существующей установке без какой-либо модификации оборудования кроме некоторой регулировки. Не требует значительного обслуживания, необходима лишь промывка системы и замена фильтра-осушителя.

Заменители хладагента, требующие модификации оборудования - смеси, которые могут быть использованы в существующей системе, но только после того, как выполнена некоторая модификация системы, например замена масла на новый вид смазочного масла, замена материала уплотнительного кольца, модификация двигателя компрессора, включая замену изоляции или изменение скорости компрессора.

Заменители хладагента, несовместимые с существующим оборудованием - смеси, которые не могут быть использованы в существующей системе вследствие различных условий: например большого различия в рабочем давлении, большой разницы в характеристиках потока или несовместимости материалов.

Введение

В основе Монреальского протокола лежат меры регулирования, которые распространяются на производство и потребление, необходимых в коммерческом и экологическом отношении озоноразрушающих веществ. Рост потребления ОРВ был остановлен в конце 1980-х годов вследствие принятия Монреальского протокола, целью которого является снижение и прекращение использования ХФУ и других веществ, содержащих галогены. Кыргызская Республика импортируют ОРВ, а не производит их. Для контроля и мониторинга объемов ОРВ, поступающих в страну и из нее, необходимо создать систему лицензирования импорта и экспорта ОРВ. Успешное функционирование любой системы лицензирования зависит от квалификации таможенного персонала и сотрудников соответствующих служб. Данная книга содержит информацию, которая поможет контролировать ввоз и вывоз ОРВ. Особое внимание в книге уделяется распознанию ОРВ, смесей и продукции, которая содержит ОРВ, оборудованию, деятельность которого основана на использовании этих веществ. В ней предлагаются различные схемы контрабандного провоза регулируемых веществ. Особое внимание следует уделить ХФУ, на долю которых приходится большая часть потребляемых в Кыргызской Республике ОРВ. В книге помещены национальные регулирующие акты и детали функционирования системы лицензирования. Книга содержит информацию об озоновом слое, озоноразрушающих веществах, областях их применения, влияние разрушение озонового слоя на здоровье людей и состояние окружающей среды. Приведена история принятия международных договоров об охране озонового слоя, обязательства по сокращению потребления ОРВ и их сроки для Сторон Монреальского протокола и его Поправок. Область использования ОРВ, на которые эти обязательства не распространяются, и запрет на торговлю со странами, не являющимися Сторонами Монреальского протокола. Кроме того, приведены общие сферы соприкосновения с другими международными природоохранными соглашениями. В приложении содержится много другой полезной информации и материалов, которая может быть интересна для широкого круга специалистов.

Глава 1. Озоноразрушающие вещества и области применения ОРВ

Озоноразрушающие вещества (ОРВ) это химические вещества, которые способны вступать в реакцию с молекулами озона в стратосфере. В своей основе ОРВ – это хлорсодержащие, фторсодержащие или бромсодержащие углеводороды. К ним относятся:

· хлорфторуглероды (ХФУ),

· гидрохлорфторуглероды (ГХФУ),

· галоны,

· гидробромфторуглероды (ГБФУ),

· бромхлорметан,

· метил хлороформ,

· четыреххлористый углерод

· и метил бромид.

Способность химических веществ разрушать озоновый слой называют озоноразрушающей способностью (ОРС). Для каждого вещества принимается ОРС исходя из ОРС для ХФУ-11, равного 1. ОРС для различных ОРВ приведены в Приложении B.

Таблица 1. ОРС для некоторых ОРВ

Вещества

ОРС

ХФУ-1 1

1,0

ХФУ-12

1.0

Halon-1301

10.0

четыреххлористый углерод

1.1

метил хлороформ

0.1

ГХФУ-22

0.055

ГБФУ-22B1

0.74

бромхлорметан

0.12

бромистый метил

0.6

В большинстве стран основные объемы потребления ОРВ приходятся на сектор сервисного обслуживания холодильного оборудования и кондиционеров, где ХФУ и ГХФУ используются в качестве хладагентов.

ОРВ также применяются в качестве вспенивающих веществ при производстве пеноматериалов, как чистящие вещества в электронной промышленности, в качестве пропеллентов в аэрозолях, стерилизаторов, средств пожаротушения, фумигаторов для борьбы с вредителями и болезнями, и как сырье для промышленности.

ОРВ используются как хладагенты в холодильных и отопительных системах, системах кондиционирования. ХФУ хладагенты постепенно заменяются менее озоноразрушающими хладагентами ГХФУ (ОРС и ПГП>0), ГФУ (ОРС=0, а ПГП>0) и гидроуглеродами (ОРС и ПГП =0).

Во многих бытовых холодильниках используется ХФУ-12. В коммерческих холодильных установках для демонстрации и хранения свежих и замороженных продуктов в качестве хладагента можно использовать ХФУ-12, R-502 (смесь ХФУ-115 и ГХФУ-22) или ГХФУ –22.

Холодильное оборудование и кондиционеры для автомобильного и железнодорожного транспорта содержат ХФУ-11, ХФУ-12, ХФУ-114, ГХФУ-22 или смеси с ХФУ: R-500 (смесь ХФУ-12 и ГФУ-152a) и R-502 (смесь ХФУ-115 и ГХФУ-22).

Системы кондиционирования и отопления зданий могут содержать большое количество ГХФУ-22, ХФУ-11, ХФУ-12 или ХФУ-114. В кондиционерах большинства старых автомобилей в качестве хладагента применяются ХФУ. Многие заменители ХФУ-12, не требующие замены оборудования, основаны на смесях, содержащих ГХФУ.

ХФУ использовались при производстве полиуретановых, феноловых, полистироловых и полиолефиновых пенопластов. Пеноматериалы применяются в производстве изоляции. В настоящее время ХФУ-11 заменяютcя на ГХФУ-141b или ОРВ не содержащие альтернативы.

ХФУ-113 широко используется в качестве очищающего растворителя при сборке электроники, для точной очистки и общего обезжиривания металлов в процессе производства. Он также используется для химической чистки и для удаления пятен с тканей.

Другие озоноразрушающие сольвенты это метил хлороформ и четыреххлористый углерод.

ХФУ-11 и ХФУ-12 широко применялись в качестве аэрозольных пропеллентов, так как они не огнеопасны, не взрывоопасны и не обладают токсичными свойствами. ХФУ-114 применялся для распыления продукции, содержащей спирт. ХФУ-113 до сих пор применяется в аэрозолях чистящего назначения. Их можно получать без примесей, и они являются хорошими растворителями.

В аэрозолях распыляют лаки, дезодоранты, пену для бритья, духи, инсектициды, стеклоочистители, чистящие вещества для печей и духовок, фармацевтическую продукцию, ветеринарную продукцию, краски, клеи, смазки и масла.

В качестве стерилизаторов в медицине используют смеси ХФУ-12 и этилен оксида. Составляющая ХФУ снижает риск возгорания и взрывоопасности этилен оксида. Эта смесь содержит около 88 % ХФУ-12 и носит название 12/88. Этилен оксид полезен при стерилизации инструментов, которые особенно чувствительны к теплу и влажности, таких как катетеры, а также медицинского оборудования с волоконной оптикой

В целях пожаротушения применяются галлоны и ГБФУ. Сейчас они часто заменяются пенами или углекислым газом.

Бромистый метил использовался и используется как пестицид при фумигации почв для защиты растений и уничтожения вредителей. Он также применяется для карантинной обработки и обработки грузов перед транспортировкой.

ГХФУ и четыреххлористый углерод повсеместно употребляются как сырье для химического синтеза. Четыреххлористый углерод также применяется как катализатор процессов. ОРВ используемые как сырье обычно не выбрасываются в атмосферу, и тем самым не способствуют разрушению озонового слоя.

Глава 2. Международные договора об охране озонового слоя

2.1. Венская конвенция об охране озонового слоя

Венская конвенция, разработанная под эгидой ЮНЕП в 1985 году, стала первой попыткой создания основы для совместных действий по защите озонового слоя. Конвенция была подписана 21 государством в марте 1985 года, в том числе Европейским союзом. Стороны Конвенции договорились сотрудничать в области научных исследований для лучшего понимания атмосферных процессов, обмена информацией о производстве ОРВ и продукции, содержащей ОРВ и выбросах для выполнения превентивных мер по контролю выбросов ОРВ.

2.2. Монреальский протокол по веществам, разрушающий озоновый слой

В 1987 году правительства стран приняли Монреальский протокол по снижению и постепенному прекращению антропогенных выбросов озоноразрушающих веществ. Протокол содержит список контролируемых ОРВ: Пять ХФУ (Приложение A группа I) и три галона (Приложение A группа II) и определяет меры по снижению производства и потребления ОРВ.

Протокол вступил в силу 1 января 1989 года, и на сегодня более 175 стран мира взяли на себя обязательства постепенно изъять ОРВ из производства и потребления.

Монреальский протокол по веществам, разрушающий озоновый слой основан на превентивном принципе, который позволяет мировому сообществу предпринимать действия по решению крупнейшей глобальной экологической проблемы даже до того, как найдены ответы на все научные, экономические и технические вопросы. В соответствие с этим подходом Стороны Монреальского протокола договорились о том, что сам договор будет развиваться, отражая все новые знания об озоновом слое, разрушении озона и прогрессе на пути к разработке и внедрению альтернативных технологий. Это развитие предполагает регулярную и всестороннюю оценку мер, предпринимаемых в соответствии с Монреальским протоколом, и появление соответствующих поправок и корректировок к Монреальскому протоколу.

Для проведения регулярных оценок, Стороны создали три международные группы экспертов и/или научных от промышленных, исследовательских, научных, правительственных и неправительственных организаций. Группы по научной и экологической оценке и технической и экономической оценке.

2.3. Поправки и корректировки

Корректировки Монреальского протокола могут изменять расписание изъятия контролируемых ОРВ, а также объемы контролируемых ОРВ на основании новых результатов исследований. Они автоматически вступают в силу для всех стран, ратифицировавших протокол или соответствующие поправки вводящие новые вещества. Корректировки могут изменять текст протокола. Стороны, также, могут принять решение, изменяющее не текст протокола, а его интерпретацию.

Поправки к Монреальскому протоколу могут вводить меры контроля новых ОРВ. Каждая поправка вступает в силу только после ратификации сторонами. К примеру, страны не ратифицировавшие определенную поправку, не считаются сторонами данной поправки и не несут обязательства в отношении вещества введенного данной поправкой. Для дополнительной информации смотрите раздел посвященный торговле со странами, не ратифицировавшими протокол или поправки.

2.4. Лондонская поправка и дополнение 1990 года

Во время второго заседания Сторон Монреальского протокола в перечень контролируемых ОРВ были включены дополнительные ХФУ, четыреххлористый углерод и метил хлороформ, и предложены меры по их регулированию. Это ускорило существующие на тот момент сроки изъятия и позволило принять дополнительные меры для ХФУ Приложения A и галонов, как в развивающихся, так и в развитых странах. Стороны решили создать Многосторонний фонд для оказания технической и финансовой поддержки развивающимся странам.

Таблица 2: Определение стран, действующих по Статье 5 и стран, не попадающих под действие Статьи 5

Страны, действующие по Статье 5 –это развивающиеся страны, использующие менее

0,3 кг ОРС контролируемых ОРВ Приложения A на душу населения в год.

Страны, не попадающие под действие Статьи 5, или страны Статьи 2- это все остальные Стороны Монреальского протокола, в основном развитые страны.

2.5. Копенгагенская поправка и корректировка 1992 года

На четвертой сессии конференции Сторон список контролируемых веществ был дополнен метил бромидом, ГБФУ и ГХФУ. Были предложены новые меры по контролю производства и потребления метил бромида и ГБФУ, а также потребления ГХФУ в развитых странах. Ускорены сроки изъятия ХФУ, галонов, четырех хлористого углерода и метил хлороформа в развитых странах. Кроме того были оговорены условия производства и потребления ОРВ для основных видов применения.

Венское дополнение 1995 года

На седьмой сессии Конференции сторон были представлены меры контроля метил бромида как для развивающихся, так и для развитых стран. Введен контроль потребления ГХФУ, производства и потребления ГБФУ для развивающихся стран. На 7 сессии также обсуждалась проблема несоблюдения обязательств

2.6. Монреальская поправка и корректировка 1997 года

На девятой сессии Конференции Сторон были представлены дополнительные меры контроля потребления метил бромида в развивающихся странах и усилены такие меры в развитых странах. Было введено требование по созданию систем лицензирования импорта/экспорта ОРВ.

2.7. Пекинская поправка и дополнение 1999 года

В ходе одиннадцатой сессии Конференции Сторон бромохлорметан был включен в перечень контролируемых веществ. Был введен контроль производства и потребления бромохлорметана, контроль производства ГХФУ и требование предоставлять отчеты об использовании метил бромида для карантинной обработки и обработки перед транспортировкой.

2.8. Обязательства Сторон в соответствии с Монреальским протоколом и его поправками

Каждая Сторона Монреальского протокола и его поправок должна соблюдать свои обязательства. Быть Стороной Монреальского протокола – значит быть Стороной Монреальского протокола, а также всех его поправок, ратифицированных данной страной. Поэтому страна может быть Стороной Протокола, но не быть Стороной какой-либо поправки к нему, которую она еще не ратифицировала.

Два основные обязательства Сторон это соблюдение сроков стабилизации объемов производства и потребления ОРВ и их изъятия, и запрет торговли с государствами, которые не являются Сторонами Протокола.

2.9. Контроль торговли со странами, не являющимися сторонами договоров по озону

Каждой из Сторон также не рекомендуется экспортировать в страны не являющиеся Сторонами договоров по озону технологии по производству и использованию веществ, контролируемых в соответствии с приложениями А, В, С и Е. Исключением является экспорт товаров, оборудования, заводов или технологий которые совершенствуют процесс защиты, извлечения, переработки или уничтожения контролируемых веществ, содействуют развитию альтернативных веществ или содействуют снижению выбросов веществ, контролируемых в соответствии с приложениями А, В, С и Е.

Глава 3. Стратегии по прекращению использования ОРВ

Для стран с низким уровнем потребления ОРВ национальный план изъятия представляет собой - План управления хладагентами (ПУХ), так как в этих странах основной объем ОРВ используется в качестве хладагентов в секторе обслуживания холодильного оборудования и кондиционеров.

Таблица 4. Определение стран с низким уровнем потребления ОРВ

Страны с низким уровнем потребления

Страны с низким уровнем потребления ОРВ – это страны, действующие в рамках Статьи 5, чей рассчитанный уровень потребления ОРВ ниже, чем 300 ОРС грамм на душу населения в год.

3.1 График прекращения использования ОРВ в Кыргызской Республике

Правительством Кыргызской Республики постановлением от 29 апреля 2002 года N263 «О Государственной программе по прекращению использования озоноразрушающих веществ» была утверждена Государственная программа по прекращению использования озоноразрушающих веществ, составной частью которой является план управления хладогентами.

В соответствии с планом обязательства республики заключаются в следующем:

- сократить потребление озоноразрушающих веществ Приложений А и Б Монреальского протокола на 50% к 01.01.2005, на 85% к 01.01.2007 и полностью прекратить к 01.01.2010;

- соблюдать график замещения озоноразрушающих веществ Приложения С Монреальского протокола (замораживание уровня к 01.01.2016 и полное прекращение потребления к 01.01.2040);

- соблюдать график замещения озоноразрушающих веществ Приложения Е Монреальского протокола (замораживание к 01.01.2002, сокращение на 20% к 01.01.2005, полное прекращение к 01.01.2015);

- по возможности ускорить замещение озоноразрушающих веществ относительно сроков, предусмотренных международными соглашениями;

- с помощью международных организаций разработать и ввести надлежащую систему контроля регулирования с целью обеспечения процесса вытеснения озоноразрушающих веществ, оказывать поддержку предприятиям, учреждениям, организациям, компаниям и частным лицам, разрабатывающим и внедряющим озонобезопасные технологии;

- разработать и внедрить систему мониторинга и лицензирования по контролю за импортом озоноразрушающих веществ и обеспечению процесса ограничения использования озоноразрушающих веществ;

- замещение озоноразрушающих веществ озонобезопасными осуществлять с минимальным воздействием и экономическим риском для производителей и потребителей;

- совершенствовать законодательную базу с целью усиления контроля за вытеснением озоноразрушающих веществ;

- обеспечить гласность хода выполнения работ по замещению озоноразрушающих веществ и широкое участие общественности на всех этапах выполнения Государственной программы;

- развивать научные исследования в области производства оборудования и продукции, не содержащей озоноразрушающих веществ, и технологий с применением местных ресурсов.

План действий Правительства по реализации предложенной стратегии по ограничению озоноразрушающих веществ основывается на Стратегии Правительства, описанной в Государственной программе.

Ключевыми компонентами стратегии поэтапного сокращения ОРВ в республике являются:

  • Создание системы сертификации технического персонала (регулирование потребления, распространения и использования ХФУ);
  • Совершенствование системы лицензирования на торговлю соответствующими ХФУ;
  • Программа по повышению осведомленности и стимуляции конечных пользователей сектора охлаждающего оборудования;
  • Реализация программы по извлечению и рециркуляции хладагентов;
  • Обучение технического персонала сектора охлаждающего оборудования современным методам монтажа, ремонта, сервисного обслуживания и эксплуатации холодильного оборудования, а также практике извлечения и переработке;
  • Обучение таможенного персонала и других правительственных организаций мониторингу и контролю над хладагентами;
  • Усиление институционального потенциала;
  • Руководство и помощь по подготовке и выполнению законодательных мер;
  • Мониторинг мероприятий ПУХ.

3.2 План управления хладагентами

Многосторонний фонд предоставляет финансовую помощь странам с низким уровнем потребления для разработки и выполнения плана управления хладагентами (ПУХ). ПУХ это всеобъемлющая стратегия сокращения потребления ОРВ используемых при обслуживании холодильного оборудования и кондиционеров. План управления хладагентами включает мероприятия по снижению потребления и выбросов ОРВ, сокращения потребностей через контроль внедрения нового оборудования и запрет ввоза оборудования, которому для функционирования необходимы ОРВ (особенно ХФУ). Среди инструментов достижения этих целей нормативные акты, экономические стимулы и сдерживающие средства, обучение технического персонала и мероприятия по информированию общественности.

Для Кыргызской Республики ПУХ был разработан и утвержден на 37 встрече Исполнительного комитета Многостороннего Фонда для выполнения Монреальского протокола в июле 2002 г.

Необходимость такого плана возникает из стратегии по сохранению, извлечению и рециркуляции хладагентов и переводу действующего охлаждающего оборудования на альтернативные озононеразрушающие хладагенты, посредством стимуляции конечных пользователей. Для успешной реализации ПУХ необходима координация действий в различных секторах, использующих ОРВ, включая производство, сферу услуг и конечных потребителей, также как и регулирование, контроль торговли, экономические стимулы и барьеры, обучение новым методам обращения с хладагентами технического персонала, обучение таможенных служащих, разработка программ по извлечению и переработке хладагентов, компании по повышению осведомленности населения и т.д.

Сектор хладагентов играет жизненно важную роль для национальной экономики республики. Хладагенты, во всех их формах, являются очень важными продуктами для жизни населения.

Потребление ОРВ в Кыргызской Республике в 2000 г. составляло 67.49 т с учетом ОРС, из этого числа на хладагенты приходится около 55.53 т.

Соответствующее и удовлетворительное обучение в отношении хранения хладагентов, модернизации оборудования, внедрение новых технологий, изъятие и переработка являются очень важными для осуществления запланированного поэтапного сокращения использования ОРВ. Все эти мероприятия являются составными частями Плана управления хладагентами.


Глава 4. Системы лицензирования импорта/экспорта

Кыргызстан не производят ОРВ, и потому полностью зависит от импорта ОРВ. Поэтому для постепенного изъятия ОРВ чрезвычайно важны мониторинг и контроль законной торговли, и предотвращение незаконной торговли ОРВ.

Кыргызстан стремится выполнить обязательства по Конвенции и Протоколу и в стране, предпринимаются шаги для постепенного сокращения потребления ОРВ. Правительством Кыргызской Республики от 6.09.2000 г. принято постановление № 552 «О первоочередных мерах по выполнению Венской конвенции и Монреальского протокола», которым утверждено Положение о государственном регулировании импорта и экспорта озоноразрушающих веществ и содержащей их продукции. Внедрение системы лицензирования импорта и экспорта ОРВ позволит регулировать ввоз/вывоз ОРВ, в соответствии с обязательствами страны, вытекающими из Протокола и для предотвращения незаконной торговли ОРВ, содействия сбору данных и представление отчетов в Секретариат по озону.

Система лицензирования импорта/экспорта позволяют отслеживать и контролировать потоки ОРВ, поступающие в страну и из нее. Система способствует, плавному переходу к технологиям без ОРВ давая возможность импортерам, оптовикам и промышленности четкие сигналы о максимальных количествах ОРВ, которые позволяется ввозить ежегодно вплоть до срока полного их изъятия. Контроль торговли может осуществляться в отношении:

· озоноразрушающих веществ,

· продукции и оборудования, содержащих ОРВ, и

· оборудования, работа которого зависит от постоянного использования ОРВ.

Система лицензирования обычно требует от импортеров и экспортеров перед ввозом или вывозом ОРВ получать специальную лицензию. Эти лицензии позволяют снижать общее количество ОРВ, поступающих в страну (импорт минус экспорт), для соблюдения положений Монреальского протокола и поправок в отношении изъятия. Они также способствуют сбору данных по ОРВ и помогают бороться с незаконной торговлей ОРВ.

Системы лицензирования импорта/экспорта ОРВ обязательны для всех Сторон, ратифицировавших Монреальскую поправку.

Для создания систем лицензирования импорта/экспорта необходима адаптация национального законодательства. Протокол требует, чтобы системы лицензирования охватывали все ОРВ, в том числе чистые, использованные (восстановленные), переработанные или утилизированные ОРВ, с некоторой отсрочкой для ГХФУ и бромистого метила. Регистрация всех импортеров и экспортеров ОРВ осуществляется государственным органом, ответственным за лицензирование. Важно отметить, что отдельные ОРВ могут регулироваться другими государственными органами. Например, во многих странах бромистый метил контролирует Министерство сельского хозяйства. В Кыргызстане лицензию на бромистый метил, как и на все ОРВ выдает Министерство внешней торговли и промышленности.

В таблице 5 показана общая структура и функционирование процесса лицензирования импорта. В левой колонке показан порядок действий для импортера, в правой – порядок действий органов, ответственных за выдачу лицензий.

В соответствии с законом Кыргызской Республики «О лицензировании» Перечень товаров (работ, услуг), подлежащих лицензированию, а также Порядок выдачи и оформления лицензий на совершенствование экспортно-импортных операций устанавливаются Законодательным собранием Жогорку Кенеша КР

4.1 Ограничение импорта/ экспорта ОРВ (квоты, запреты)

Импорт и экспорт могут ограничиваться, например, посредством квот и запретов. Запреты –это полное запрещение ввоза отдельных ОРВ, а также содержащих ОРВ продукции и оборудования. Квота может перерасти в запрет после изъятия данного ОРВ.

Для соблюдения сроков изъятия ОРВ, необходимо определить квоты для каждого типа ОРВ, и затем постепенно сокращать их потребление из года в год. Министерство экологии и чрезвычайных ситуаций может работать с другими ведомствами при определении квот для импортеров. Импортеры могут подавать запрос на получение разрешений на импорт, которые обычно выдаются на основе прошлого опыта участия в импорте. Сумма квот по всем разрешениям (по определенным ОРВ) не должна превышать годовую квоту страны.

Каждый раз, когда импортер желает ввести ОРВ, выдается лицензия на определенное количество. Импортер не должен превышать лимит разрешения по определенному ОРВ.

Любая Сторона может обратиться с заявкой на исключение из запрета для основных видов применения, использования в качестве сырья или технологических агентов. Таможенники должны знать о таких исключениях, и о том, каким образом они отражены в разрешениях на импорт. В этом случае необходима согласованность действий между органами таможни и органом, выдающим лицензию.

4.2 Лицензирование экспорта

Система лицензирования ОРВ также предусматривает мониторинг и контроль экспорта ОРВ, так как вывоз ОРВ уменьшает рассчитанные для страны объемы потребления ОРВ. Отслеживание экспорта ОРВ также поможет предотвратить незаконный вывоз, например экспорт ОРВ в страны, не являющиеся Сторонами.

Глава 5. Влияние ХФУ и ГХФУ

5.1 Непосредственный выброс ХФУ

Глобальный консенсус поддерживает теорию о том, что хлор в искусственных веществах, включая хладагенты ХФУ и ГХФУ, выбрасываемый в атмосферу, является причиной истощения озонового слоя. Разрушение озона связано с увеличением ультрафиолетового излучения гаммы В (UV-B) на поверхности земли. Излучение UV-B вызывает рак кожи, наносит вред растительному и водному миру.

Стабильная структура этих химикатов, с пользой применяющихся на земле, способствует разрушению озонового слоя. Вещества поднимаются в стратосферу в неизменном виде, где они распадаются под воздействием интенсивного ультрафиолетового излучения UV-C, освобождая хлор, который отбирает атом из молекулы озона, преобразуя его в обычный кислород. Хлор действует как катализатор, способствуя разрушению, причем устойчивого изменения молекулы хлора не происходит, что дает ему возможность повторять этот процесс снова и снова.

Самыми опасными являются долговечные химикаты. Срок существования ХФУ-11 в атмосфере - в среднем 50 лет, ХФУ-12 - в среднем 102 года, и ХФУ-113 - в среднем 85 лет. Поэтому, даже после прекращения потребления этих химикатов процесс истощения озонового слоя ими будет продолжаться еще в течение длительного времени.

Международное сообщество признало связь этой проблемы с использованием хладагентов ХФУ и ГХФУ и разработало программу замещения этих хладагентов в соглашении, называющемся Монреальским Протоколом. Монреальский Протокол предполагает прекращение производства ХФУ к декабрю 31, 1995г. в развитых странах и предоставляет льготный 10-летний период развивающимся странам. Протокол ставит условием добиться 65-процентного сокращения производства ГХФУ к началу 2004г. и полного вывода из производства к 2030г. Теория глобального потепления климата может повлиять на успех внедрения различных альтернативных хладагентов или новых технологий, которые могут заменить системы, использующие ХФУ и ГХФУ.

Несомненно, важнейшим условием является целесообразное и тщательное обслуживание всех существующих холодильных систем и систем кондиционирования, действующих в настоящее время, с целью минимизации утечки хладагентов в атмосферу.

Поскольку срок жизни различных газов и СО2 отличается, то различные показатели GWP могут быть рассчитаны в зависимости от рассматриваемого временного горизонта. Срок жизни СО2 составляет около 200 лет в атмосфере; сравнение газа с очень коротким сроком жизни в течение короткого периода преувеличивает парниковый потенциал данного газа и недооценивает парниковый потенциал CO2 . Если же вычисляется GWP из расчета на 500 лет, эффект CО2 преувеличивается, а воздействие газов с непродолжительным сроком жизни на первые 20-50 лет недооценивается.

Поэтому в литературе нужно искать соответствующие индексы GWP - в зависимости от рассматриваемого временного горизонта.

GWP

СО2

СН4

ХФУ-11

ХФУ-12

ГХФУ-22

ГФУ-134а

20 лет

1

63

4500

7100

4100

3200

100 лет

1

21

3500

7300

1500

1200

500 лет

1

9

1500

4500

510

420

Рисунок 1. Различные индексы GWP для различных временных горизонтов

Обычно за основу берется временной горизонт в 100 лет. Глобальное потепление при выбросе ГФУ-134а в б раз меньше, чем при выбросе ХФУ 12. Использование потенциала глобального потепления газов вместе с их ожидаемыми концентрациями в будущем дает картину изменения климата в течение следующего столетия, в период, когда этой проблеме будет уделяться большое внимание со стороны, как ученых, так и политиков всего мира.

Непосредственный выброс ОРВ уже сократился благодаря обнаружению и устранению утечек в холодильных системах и вторичному использованию ХФУ.

5.2 Общий эквивалентный потенциал потепления

Помимо непосредственного воздействия ХФУ, возникающего только при утечках, необходимо учитывать проблему косвенного воздействия, связанного с потреблением энергии охладительными системами. Это косвенное воздействие связано с выбросом нескольких килограммов СО2 в атмосферу при производстве каждого киловатт-часа электроэнергии, используемого для производства холода. Различные опыты и расчеты показали, что косвенный вклад термодинамических систем в парниковый эффект является значительно более высоким, чем прямой вклад от выбросов ХФУ.

Например, косвенный вклад бытового холодильника, используемого ХФУ-12 и с изоляционным материалом - пенополиуретаном, содержащим ХФУ-11, составляет 80% вклада термодинамической системы в парниковый эффект (CO2 , выделяемый в процессе сжигания на электростанциях) ХФУ, выбрасываемые в атмосферу составляют оставшиеся 20%.

Как непосредственный, так и косвенный вклад учитываются в общем, эквивалентном потенциале потепления (TEW1).

Общий эквивалентный потенциал потепления (TEWI), дает разработчикам политик информацию о потенциальном воздействии на глобальное потепление климата вследствие прямых утечек хладагентов и косвенного воздействия СО 2. выбрасываемого электростанциями или выделяемого в результате сжигания топлива, для создания энергии потребляемой холодильными системами для получения эффекта охлаждения. TEWI выражается в кг эквивалента СО 2.

Терминология:

Потенциал глобального потепления ( GWP ) - это индекс сравнения эффекта потепления вследствие выбросов различных газов в соотношении к равному количеству СО2 (в весовом выражении) на заданный промежуток времени.

Общий эквивалентный потенциал потепления TEWI , представляет собой сумму прямых утечек хладагентов и косвенного воздействия СО2 , выбрасываемого с электростанций или выделяемого в результате сжигания топлива, необходимого для создания эффекта охлаждения. TEWI выражается в кг эквивалента СО2 .

Существует три типа фторуглеводородных хладагентов:

ХФУ хлорфторуглероды:

Обладают высоким потенциалом истощения озона (ПИО). Хладагенты этого типа включают: R11, R12, R13, R113, R500, R502 и R503.

ГХФУ гидрохлорфторуглероды:

Композиции этого типа содержат атомы водорода ; это приводит к более короткому времени существования этих хладагентов в атмосфере по сравнению с ХФУ. Как результат ГХФУ оказывают гораздо меньшее влияние на истощение озонового слоя. Многие продукты, предлагаемые сейчас в качестве альтернативных, для замены ХФУ, содержат в своем составе ГХФУ как, например R22.

ГФУ гидрофторуглероды:

ГФУ не содержат хлора, а содержат только водород и фтор. Они не разрушают озоновый слой и имеют короткий период жизни в атмосфере. ГФУ считаются долгосрочными альтернативными заменителями ХФУ и ГХФУ для большинства холодильных систем. Например, R 134а или R404а.

5.3 Что ждет потребителей ХФУ?

Пользователи холодильного оборудования могут продолжать использовать хладон R12 и R502, но должны быть готовы к тому, что цены на эти продукты будут расти ежеквартально, и превысят цены на озонобезопасные хладагенты. Две главных причины тому - государственное регулирование и резкое сокращение производства этих хладонов при большом спросе на них. Уже сейчас стоимость новых хладагентов ниже, чем стоимость R502. Такая же тенденция и с R12.

Производители холодильной техники должны быть также готовы к тому, что переоснащение производства для выпуска продукции с озонобезопасными хладагентами займет не меньше года. Ремонтные организации могут использовать сервисные смеси СУВА не требующие изменения конструкции системы, однако работа с этими смесями требует знания некоторых особенностей их использования, поэтому опыт работы нужно приобрести заранее.

Другим важным для потребителей ХФУ фактором является тот, что в преддверии полного запрета ХФУ и в условиях резкого роста цен на них, интерес пользователей холодильной техники к модернизации оборудования также резко растет, возможности же сервисных организаций ограничены. Это означает, что чем позднее пользователь решит произвести такую модернизацию, тем больше ему придется ждать и тем дороже она ему обойдется. Не надо также забывать и о том, что он не сможет экспортировать свою продукцию в страны, где запрещено использование ХФУ. Следовательно, те организации, которые уже начали заниматься проблемой перевода оборудования на озонобезопасные хладагенты, окажутся в наиболее выгодном положении.

Поскольку количества хладонов R12 и R502 поставляемые на рынок быстро сокращаются, то владельцы полугермитичных и открытых холодильных систем должны сейчас рассмотреть возможность ретрофита их оборудования на сервисные хладагенты (на основе ГХФУ). Владельцы герметичного оборудования могут проводить ретрофит только в случае утечки. Оборудование, которое приближается к концу его срока службы может быть заменено на новое, заправленное ГФУ.

Глава 6. Обзор сектора холодильников

6.1 Роль холодильной техники

Холодильная техника играет очень важную роль в сегодняшней жизни, так как холодильное оборудование является основным средством для хранения и перевозки пищевых продуктов. Кондиционирование воздуха является ключевым условием модернизации, высокой производительности и развития информационного века.

Холодильная технология развивалась с течением времени, начиная с получения льда и технологии основанной на его таянии до наиболее распространенных технологий сегодняшнего дня - механического и парового сжатия.

6.2 Развитие паровых компрессионных механических холодильных установок на основе ХФУ и ГХФУ

В 1930-е годы после внедрения ХФУ. ГХФУ и малогабаритных электродвигателей, механические холодильники получили широкое распространение в быту. Многие семьи пользовались также газовыми морозильниками, основанными на принципе охлаждения поглощением аммиака/водяного пара, питание которых осуществлялось не от двигателя, а от газа холодильники применяются до сих пор в фургонах. Сегодня, однако паровые компрессионные холодильники являются наиболее распространенным типом бытовых холодильников.


Рисунок 2 Общий цикл паровой компрессионной холодильной машины

Принципы работы парового компрессионного холодильника в упрощённой форме можно разделить на четыре операции: испарение, сжатие, конденсация и расширение. Основным элементом парового компрессионного холодильника является испаритель, имеющий теплопередающую поверхность, через которую теплота от охлаждаемого пространства или продукта поглощается хладагентом, вследствие чего он кипит. Через всасывающий трубопровод пар низкого давления подаётся из испарителя в компрессор. Компрессор отсасывает пар из испарителя и сжимает его. В результате этого повышается температура и давление пара до такой величины, что он может конденсироваться под воздействием охлаждающей среды. По трубопроводу «горячего газа», (нагнетательному трубопроводу) пар с высоким давлением и температурой нагнетается компрессором и подаётся в конденсатор. Через поверхность конденсатора теплота от горячего пара хладагента передаётся к охлаждающей среде, окружающему воздуху или воде, вследствие чего пар сжимается. По жидкостному трубопроводу жидкий хладагент под высоким давлением поступает к расширительному устройству (регулирующему вентилю). В расширительном устройстве происходит понижение давления хладагента и частичное вскипание жидкости. Пройдя расширительное устройство, хладагент поступает в испаритель и цикл повторяется.

ГЛАВА 7. ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ ТЕХНОЛОГИИ ОХЛАЖДЕНИЯ

7.1 Введение

В 3-й главе изложены основы передачи тепла и фундаментальные принципы парового компрессионного цикла. Сутью данной главы является объяснение диаграммы Мольера для хладагента, также известной под названием диаграммы давления - энтальпии (Р-Н). Весь паровой компрессионный цикл может быть представлен графически на диаграмме Р-Н и легко объясним. Графически на диаграмме Р-Н можно отразить такие проблемы, как рост давления при конденсации за счет неконденсирующихся газов внутри системы или неправильной вытяжки избыточного тепла, от испарителя.

7.2 Диаграмма Молльера (давление - энтальпия)

Чтобы выяснить причину неполадок, техник должен точно определить, что происходит внутри холодильной системы. Поскольку система герметична, специалист должен использовать манометр для измерения давления и термометр для измерения температуры. Он также должен использовать смотровое стекло системы для проверки количества хладагента и его сухости. Большая часть исследования проводится за счет логического мышления. Наладчик должен знать, что происходит внутри системы и должен иметь четкое представление о функции хладагента и работе каждой части системы. Диаграмма Молльера является важным инструментом при выполнении подобных работ. Диаграмма Молльера также используется для расчета производительности холодильных систем. В данной главе дается объяснение основ диаграммы Молльера. что поможет наладчикам проанализировать состояние холодильной системы.

Диаграмма Молльера, на которой состояние хладагента в любом термодинамическом состоянии в любой части цикла изображается в виде точки, иногда называется "Ln p-h chart" или "Диаграмма давления - энтальпии".

Удельный объем

Энтропия

Рисунок 2. Диаграмма давления - энтальпии (Диаграмма Молльера).

7.2.1 Как анализировать « диаграмму Молльера»

Горизонтальные линии на Рисунке 2 являются линиями постоянного давления, а вертикальные линии - линиями постоянной "энтальпии", другими словами, - количества теплоты, содержащегося в одном килограмме хладагента. Обратите внимание, что давление является абсолютным давлением, а шкала является логарифмической.

7.3 Основные понятия термодинамики. Энтальпия

Несмотря на то, что энтальпия иногда определяется как «общее тепло», более правильно и точно этот термин определяется как сумма энергии, содержащейся в определенной массе материала. Расчеты энтальпии представлены ниже.

Рисунок 3 . Линии постоянного давления и постоянной энтальпии .

Энтальпия


Рисунок 4. Линия насыщенной жидкости и линия насыщенного пара[1]

Как показано на Рисунке 4. диаграмма разделена на три основных зоны, которые разграничены линией насыщенной жидкости и линией насыщенного пара.

Зона слева от линии насыщенной жидкости называется «зоной переохлаждения жидкости». В любой точке зоны недогрева хладагент находится в жидком состоянии и его температура ниже температуры насыщения, соответствующая его давлению.

Зона справа от линии насыщенного пара является "зоной перегрева" и хладагент в этой зоне находится в состоянии перегретого пара. Центральная зона диаграммы между линиями насыщения жидкости и пара называется "зоной фазового перехода", в которой происходит переход хладагента из жидкого состояния и паровое. В любой точке между двумя линиями хладагент находится в состоянии смеси жидкости и пара.

Критическая температура

Критической температурой любого газа является самая высокая температура, при которой газ конденсируется под давлением. Критическая температура для разных видов газа неодинакова.

Переход из жидкого состояния в пар происходит слева направо, в то время как переход из состояния пара в жидкость происходит справа налево. В смеси жидкости и пара, ближе к линии насыщения жидкости преобладает жидкость. Наоборот, в смеси жидкости и пара, ближе к линии насыщения пара преобладает пар.

Линии "сухости", идущие от критических точек вниз через центральную секцию диаграммы, приблизительно параллельно линиям насыщенной жидкости и пара, обозначают процентное содержание пара в смеси с приростом на 10%. Например, в любой точке линии сухости ближе к линии насыщенной жидкости сухость смеси жидкости и пара (х) составляет 0.1, это означает, что 10% смеси (в весовом выражении) является паром, а 90% -жидкостью.

Рисунок 7. Линия постоянной температуры

7.4 Цикл охлаждения по диаграмме Молльера

Обычный паровой компрессионный цикл холодильной установки состоит из четырех основных процессов: кипения, сжатия, конденсации и расширения.

Давление всасывания

Давление разрядки


Перегретый пар

Испаритель

Насыщенная жидкость

Недогретая жидкость

Насыщенная жидкость

Перегретый пар

Конденсатор

Рисунок 10. Показывает цикл охлаждения, который может быть представлен на диаграмме Молльера как показано ниже.

Энтальпия

Рисунок 11. Кипение

Поскольку хладагент кипит при низком постоянном давлении, он проходит горизонтально от точки А до точки В. Эта линия обозначает кипение хладагента, т. е. переход из жидкого состояния в пар в испарителе. Расстояние между В и С обозначает процесс нагрева этого пара в конце испарителя и на линии всасывания.

(В целях упрощения перепад давления между точками В и С не учитывается).

Рисунок 12. Сжатие

Точка С - обозначает состояние пара на входе в компрессор до начала процесса сжатия. Когда пар сжимается до точки D, давление резко увеличивается, и несколько килокалорий тепла добавляются к пару, в то время как компрессор значительно перегревается. D обозначает состояние пара, выходящего из выпускного клапана компрессора.

Энтальпия Рисунок 13. Конденсация

Расстояние между точками D и Е обозначает процесс охлаждения этого перегретого пара до точки конденсации. При Е пар не перегрет и является 100 процентным насыщенным паром. Линия от Е до F обозначает процесс конденсации хладагента в конденсаторе, т.е. переход из пара в жидкость.

Точка F обозначает, что процесс конденсации завершается и хладагент является жидкостью при температуре и давлении конденсации.

От точки F до G температура жидкости понижается во время прохождения вдоль линии до регулятора хладагента.

Процесс обозначенный линией от G до А происходит в регуляторе расхода, при прохождении через который давление жидкости понижается от давления конденсации до давления кипения. Затем цикл повторяется.

Энтальпия Рисунок 14. Расширение от точки G до А.

Насыщенный пар и жидкость


Перегретый пар

Насыщенный пар и жидкость

Недогретая жидкость

Регулирующий вентиль

Сторона низкого давления

Сторона высокого давления

компрессор

Перегретый пар


Рисунок 15. Показывает взаимосвязь холодильного цикла при различных состояниях хладагента (как изображено на рисунке 10) с циклом охлаждения на диаграмме Молльера, представленной на рисунке 16 (Программа цикла).

7.4.1 Необходимые условия для изображения холодильного цикла на диаграмме Молльера

Для изображения цикла охлаждения на диаграмме Молльера необходимо наличие четырех рабочих условий. Другими словами, когда следующие четыре условия определены, цикл охлаждения может быть отражен на диаграмме Молльера.

Условия:

  1. Температура кипения или давление кипения.
  2. Температура всасываемого пара или степень перегрева всасываемого пара.
  3. Температура конденсации или давление конденсации.
  4. Температура жидкости, поступающей в дроссельное устройство, или переохлаждение жидкого хладагента.

7.5 Функционирование холодильной системы

Холодильная система может быть разделена на сторону высокого давления и сторону низкого давления.

Типичная система состоит из следующих компонентов:

1. Сторона высокого давления.

1) Компрессор – как правило, герметичный (или полу герметичный). Часто с сепаратором масла.

2) Конденсатор - как правило, с воздушным охлаждением.

3) Резервуар жидкости – когда используется термостстический расширительный расширительный клапан.

4) Предохранительный блок управления двигателем для регулирования высокого давления.

5) Линия жидкости - с осушителем, смотровым стеклом и отсечными клапанами. Современные системы отличаются по способам использования отсечных клапанов, поскольку необходима герметизация различных отрезков холодильной системы в случае выхода ее из строя.

Регулятор хладагента находится в точке разделения между сторонами низкого и высокого давления. Он состоит из автоматического терморегулирующего клапана или капиллярной трубки.

2. Сторона низкого давления

1) Испаритель

2) Блок управления двигателем для регулирования низкого давления или температуры

3) Линия всасывания - некоторые с фильтрами-осушителями и уравнительными баками. При коротких трубах системы рекомендуется установить аккумулятор всасывания.

ГЛАВА 8. ОБЩИЕ РАЦИОНАЛЬНЫЕ СПОСОБЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

8.1 Общие рациональные способы технического обслуживания в целом

В данной главе анализируются основные проблемы обслуживания паровых компрессионных холодильников и систем кондиционирования воздуха, а также основные меры предосторожности, которые необходимо принимать при обслуживании новых установок или в случаях, когда системы открыты в целях проведения техобслуживания. Данная глава предоставляет рекомендации инженерам и техническим работникам по оценке наличия влаги и грязи (загрязняющих веществ) в системе, по проведению анализа возникающих проблем со смазочными веществами, обнаружению утечек и принятию мер по технической безопасности.

8.2 Симптомы наличия влаги в системе

Влага в холодильной системе влияет на свойства масла и может вызвать перебои в функционировании установки и возгорание герметичного компрессора. Основные причины попадания влаги в систему: внешние утечки, попадание влаги во время обслуживания или ремонта, во время замены фильтров или смазки.

Влага образует лед в регуляторе хладагента. В это время влага расширяется и заполняет регулятор. Лед закрывает отверстия», блокирует поток в испаритель. Определить эту ситуацию можно по нескольким признакам.

  1. Система полностью разморозится. Затем, поскольку лед, который вызвал блокировку, исчез, установка опять будет нормально функционировать. Но только на некоторое время пока в регуляторе хладагента опять не образуется лед.
  2. Другой симптом - понижение давления. Манометр показывает постоянное понижение давления в течение нескольких часов – даже до вакуума. Затем давление вдруг опять становится нормальным. Этот противоестественный цикл будет повторяться.
  3. Если во время выключения системы нагреть регулятор хладагента безопасной горячей горелкой или лампой лучистой теплоты, лед растает. Если после этого система станет работать нормально, это является признаком попадания влаги в систему.

8.3 Продувка

Продувка - это термин, применяемый для описания процесса удаления, не желаемого воздуха, пара, грязи или влаги из систем. В систему или трубки подается нейтральный газ, например азот, выталкивающий нежелательные частицы из системы. Неконденсирующиеся газы

8.4 Неконденсирующиеся газы

Все загрязняющие газы, кроме хладагента, которые часто обнаруживаются в охладительных установках и кондиционерных системах. Эти газы проникают в герметичные системы следующим образом:

(1) неконденсирующиеся газы присутствуют уже в процессе сборки и остаются в установке вследствие недостаточной откачки;

(2) происходит выделение неконденсирующихся газов из различных материалов системы или же эти газы образуются в результате разложения газов при повышенной температуре во время эксплуатации установок;

(3) неконденсирующиеся газы проникают вследствие утечек через сторону низкого давления (ниже атмосферного); а также

(4) неконденсирующиеся газы образуются в результате химических реакций между хладагентами, смазочными и другими материалами.

Химически реактивные газы, например хлористый водород, разрушают другие компоненты холодильной системы; в наиболее серьезных случаях холодильная установка выходит из строя.

Химически инертные газы в системе, которые не сжижаются в конденсаторе, снижают эффективность охлаждения. Количество инертных неконденсирующихся газов, представляющее опасность, зависит от типа и размера холодильной установки, а также типа хладагента. Присутствие этих газов вызывает повышенное давление и в результате повышенную температуру на выходе. Высокая температура ускоряет нежелательные химические реакции. Газы, обнаруживаемые в герметичных холодильных установках, включают азот, кислород, углекислый газ, угарный газ, метан и водород. Первые три из перечисленных газов попадают в результате неполной откачки воздуха или через сторону низкого давления. Углекислый и угарный газы обычно образуются при перегревании органических изоляционных материалов. Наличие водорода наблюдалось в случаях, когда компрессор значительно изношен. Лишь очень малые количества этих газов были обнаружены в хорошо спроектированных и правильно функционирующих установках (источник: 1990 г. Руководство ASHRAE).

Рисунок 8. Ручной выпуск неконденсирующихся газов. 1 - компрессор, 2 - конденсатор, 3 - приемник

8.5 Вакуум

Как уже подчеркивалось выше, хладагент чувствителен к наличию влаги в системе. Для понимания поведения воды и методов осушки системы, необходимо понять следующий закон природы. Точка кипения воды колеблется в зависимости от давления. В системе СИ давление выражается в кПа (килопаскали). Обычное атмосферное давление равно 101,3 кПа. Однако в практических целях манометр для обозначения атмосферного давления часто откалиброван на 100 кПа. Давление ниже атмосферного называется вакуумом. Ноль на шкале абсолютного давления - это давление, которое больше понизить невозможно. Абсолютный вакуум равен 0 Па. Паскали используются чаще, чем килопаскали для измерения высокого вакуума (давления, близкого к абсолютному вакууму). При работе с вакуумными системами на Ваших установках необходимо также понимать соотношение абсолютного и манометрического давления. Для обозначения атмосферного давления манометры обычно калиброваны на ноль, но не всегда.

Избыточное давление Абсолютное давление


Рис.9. Соотношение между абсолютным и избыточным давлением

При откачке системы понадобится особый вакуумный манометр для контроля реального уровня вакуума в системе. Как показано на Рисунке 9., при избыточном давлении, равному 0 КПа, откачка не останавливается

атмосферное давление

Рисунок 10. Манометр, показывающий положительное (больше 100 кПа) давление, атмосферное давление(100 кПа) и вакуум (ниже 100 кПа)

ФУНТОВ НА КВ. ДЮЙМ

ВАКУУМ, ДЮЙМОВ РТУТИ

См. ртути

кПа

АБС.

МАНОМ.

дюймов ртути

Положительное давление

105

90

725

90

75

621

75

60

518

50

45

414

45

30

311

30

15

207

Атмосферное давление

14.7

0

29,92

76

101.3

Отрицательное давление или вакуум

10

- 5

10

25.4

69

5

- 10

20

50,8

35

0

-15

29.92

76,0

0

Рисунок 11 Сравнение различных шкал давления

атмосферное давление

Рисунок 12 Манометр, калиброванный в кПа. Давление с 0 до 100 - низкий вакуум

  • Температура кипения воды в зависимости от давления

Темп o С

Темп. o F

Дюймов ртути

Фунтов на кв дюймы (Давление)

Микронов

Мм ртути

100

212

29.92

14.696

759.968

760

96

205

25.00

12.279

635.000

635

90

194

20.69

10.162

525.526

525

80

176

13.98

6.866

355.092

355

70

158

9.20

4319

233.680

233

60

140

5.88

2.888

149.352

149

55

122

3.64

1.788

92.456

92

40

104

2.17

1.066

55.118

55

30

86

1.25

0.614

35.650

35

27

80

1.00

0.491

25.400

25

24

76

0.90

0.442

22.860

23

22

72

0.80

0.393

20.320

20

21

69

0.70

0,344

17.780

18

18

64

U.60

0.295

15.240

15

15

59

0.50

0.246

12.700

13

12

53

0.40

0.196

10.160

10

7

45

0.30

0.147

7.620

7.6

0

32

0.18

0.088

4.572

4.5

-6

21

0.10

0.049

2.540

2.5

- 14

6

0.05

0.0245

1.270

1.3

-30

-24

0.01

0.0049

54

0.25

-37

-35

0.005

0.00245

127

1.12

-51

-60

0.001

0.00049

25.4

0.03

-57

-70

0.0005

0.00024

12.7

0.01

-68

-90

0.0001

0.000049

2.54

0.003

Остающееся в системе давление в микронах

1,000 дюйм = 25.400 .микронов = 2.540 см = 25.40 мм

0.100 дюйма = 2.540 микронов " 0.254 см = 2.54 мм

0.039 дюйма = 1.000 микрон =0.100 см = 1,00 мм

Рисунок 13 Таблица перевода различных шкал давления, необходимых для работы с вакуумом

В таблице 13 использованы следующие коэффициенты перевода:

Для перевода:

Из

умножьте на

в

дюймы ртути

2.54

см Hg

фунты/кв. дюймы

6,894

кПа

Вакуумный насос

Для правильной откачки системы необходим хороший насос. Хороший насос должен:

  • иметь скорость потока, достаточную для откачки системы
  • быть двухступенчатым
  • отличаться высокой производительностью
  • иметь газовый балластный слой, уничтожающий конденсацию пара во входном канале насоса и на выхлопном фильтре

Рисунок 14 Вакуумный насос

8.6 Откачка

Холодильная система должна содержать только хладагент в жидком или парообразном состоянии, а также обезвоженное масло. Все другие пары, газы или жидкости должны быть удалены. Лучше всего удалять эти вещества путем подключения вакуумного насоса к системе и эксплуатации насоса в течение определенного промежутка времени. Иногда необходимо подогреть компоненты до температуры 49°С при высоком вакууме для удаления всей не желаемой влаги. Компоненты нагреваются с помощью теплого воздуха, обогревательных ламп или воды. Никогда не применяйте горелку

В следующих случаях всегда проводите вакуумирование системы:

  1. При замене компрессора, конденсатора, влагоотделителя, испарителя и т.д.
  2. Если в системе нет хладагента
  3. Если хладагент загрязнен
  4. При заполнении смазочными маслами

Устройство заправки хладагентом

При зарядке или откачке системы наиболее рационально использовать устройство заправки для зарядки или откачки хладагента.

Рисунок 15. 4-клапанное заправочное устройство

Примечание:

Если в системе в качестве эксплуатационных клапанов используются крепления в виде шинного клапана Р и S, процедуры по клапанам Н и L не используются. Подсоедините угловой конец шланга к креплениям Р и S.

Для очистки шлангов:

Для откачки и заправки:

A, C, D

Открытый

А, В

Открытый

В

Закрытый

C, D

Закрытый

1,3,4

Подсоедините как показано, но не закрепляйте на конце, противоположному шлангу

1,3

Подсоедините, как показано

2

Подсоедините, как показано

H, L

Резко откройте

В

Включите для начала очистки

Если манометры показывают давление, завершите очистку системы для продолжения работы

Для зарядки хладагентом стороны всасывания

A,B,D

Закрытый

А

Открытый

С

Открытый

H, L

Откройте до среднего положения

1,2,3

Открытый

2,4

Подсоедините, как показано

Н

Резко откройте

Включите насос и завершите откачку

L

Откройте до среднего положения

А

Включите и остановите насос

В

Откройте и регулируйте поток

Н

Резко откройте

Для очистки системы:

D

Выключите

А, В

Закрытый

В

Откройте и регулируйте поток

C.D

Открытый

Для наблюдения за рабочим давлением:

1,3

Подсоедините, как показано

C,D

Закрытый

4

Подсоедините устройство и продуйте систему

1,3

Подсоедините, как показано

H,L

Резко откройте

H.L

Резко откройте

А

Включите для начала очистки

Таблица 16 Инструкция по эксплуатации коллектора

8.6.1 Откачка системы

Для того, чтобы произвести вакуумирование и осушку системы перед зарядкой хладагентом:

  1. Повысьте давление в системе при помощи азота (N2 ). Проведите испытание на утечки и некоторое время проследите, покажет ли манометр изменения.

регулирующий уплотнитель

Рисунок 17 Система регулировки давления для испытания под давлением при помощи азота.

  1. Когда в системе не останется утечек, (см. 4.8), выдуйте N2 . Подсоедините вакуумный насос к всасывающей и выпускной сторонам компрессора. (Рисунок 18.) Откройте все клапаны, включая электромагнитный клапан. Используйте эксплуатационный коллектор с манометрами. Подождите, пока не произойдет диффузия водяного пара и воздуха.

Рисунок 18. Подсоединение эксплуатационного коллектора и вакуумного насоса.

  1. После достижения удовлетворительного уровня вакуума (100 Па абс.), выключите насос и оставьте его на несколько часов для того, чтобы проследить приближается ли стрелка манометра к абсолютному нулю давлению. Если это произойдет, для этого могут быть две причины: либо в системе есть утечка, либо в системе все еще содержится влага. Если давление (вакуум) остается более или менее на том же уровне в течение некоторого периода времени, значит, система обезвожена, полностью откачена и не имеет утечек.
  2. Теперь можно начать заправку хладагентом, либо напрямую через сторону высокого давления в жидкости, либо через сторону всасывания при работе компрессора.

Рисунок 19. Зарядка хладагентом с использованием заправочного устройства

8.7 Масло в системе

Для смазки компрессора холодильной системы применяются специальные масла. Тип масла, который использовался в поставленном оборудовании, часто указывается в таблице данных и соответствует определенным условиям эксплуатации. При необходимости добавления масла, используйте тот же тип масла. Избегайте смешивания разных типов масла. Машинное масло нельзя применять в системе с компрессорами, использующими ХФУ-12 или ГХФУ-22. Также нельзя применять использованное масло, даже если оно очищено. Использованное масло впитывает влагу из воздуха, а также вызывает коррозию в компрессоре, особенно в аммиачном компрессоре.

Масло должно хранится в закрытом воздухонепроницаемом контейнере в сухом месте, и только сухие баллоны могут быть использованы для наполнения. Рекомендуется поместить сухой патрон в воздухоприемное отверстие контейнера для предотвращения попадания влаги, когда масло слито.

8.7.1 Хладагентное масло

В герметичных системах смазочное вещество находится в постоянном контакте с обмоткой электрических двигателей. Поэтому масло должно обеспечивать хорошую совместимость с другими материалами и иметь высокую теплоустойчивость.

Хотя большинство смазочных веществ остаются в картере компрессора, небольшое количество будет циркулировать в остальной части холодильной цепи. Смазочные вещества должны легко переносить и высокие температуры на выпускных клапанах компрессора, и низкие температуры в расширительном устройстве.

Очень важны свойства перемещения для обеспечения минимального останова системы и возвращения смазочных веществ в компрессор, избегая, таким образом, экстремального состояния ограничения подачи масла в компрессор. Сочетание свойств вязкости, характеристик смачивания поверхности и растворимости хладагента (для поддержания масла в жидком состоянии при низкой температуре) не только улучшает циркуляцию смазочного вещества, но и оказывают влияние на пленочные характеристики на поверхностях теплопередачи и соответственно энергоэффективность. Хорошие смазочные вещества должны обладать следующими качествами:

  1. Низкое содержание парафина. При отделении парафина от смеси хладагентного масла могут закупориться отверстия регулятора хладагента.
  2. Высокая теплоустойчивость. Вещество не должно образовывать твердые углеродистые отложения в горячих точках компрессора (таких, как клапаны или выпускные отверстия)
  3. Высокая химическая стойкость. Химическая реакция с хладагентом или материалами в системах обычно должна быть либо незначительной, либо нулевой.
  4. Низкая температура застывания. Способность масла оставаться в жидком состоянии при самой низкой температуре в системе.
  5. Низкая вязкость. Способность смазочного вещества сохранять хорошие качества масла при высоких температурах и высокую текучесть при низких температурах. способность всегда обеспечивать хорошую смазочную пленку.

Для улучшения действия масла многие производители добавляют химикаты, которые тормозят образование шлама или пены. (Масло, которое содержит влагу или воздух, вызовет образование шлама или лака и может вызвать повреждение установки). Грязное масло из герметичной системы может быть кислым и жечь руки. В таких случаях всегда меняйте фильтры для того, чтобы новое масло оставалось чистым. Устанавливайте фильтр против возгорания.

8.7.2 Замена масла

Большинство сварных герметичных компрессоров не имеют устройства для измерения масла. Такой тип компрессора спроектирован для установки в системах фабричного производства, заряженных заранее, в которых количество масла может быть точно измерено при первоначальной сборке. В случае утечки, если количество потерянного масла невелико и может быть измерено, это количество должно быть добавлено в компрессор. Однако, если произошла большая утечка масла, обслуживающий технический работник должен снять компрессор, слить масло и добавить правильно замеренное количество масла перед установкой компрессора.

Полугерметичные компрессоры и компрессоры открытого типа обычно снабжены картерным смотровым стеклом; уровень масла при эксплуатации должен поддерживаться на уровне центра стекла или чуть выше. Очень низкий уровень масла может вызвать недостаток смазки, и наоборот, слишком высокий уровень масла может служить причиной возникновения шлама в масле и может вызвать повреждение клапанов компрессора или чрезмерную циркуляцию масла. Уровень масла может значительно варьироваться при первоначальном пуске, если в картере присутствует жидкий хладагент. После стабилизации необходимо проверить уровень масла при работающем компрессоре.

Примечание:

Масло всегда впитывает определенное количество хладагента, и во избежание выброса хладагента можно установить подогреватель масла или использовать устройство по извлечению отработанного хладагента перед открытием отверстия для подачи масла. Возможная процедура в таком случае:

1) Включить подогреватель масла

2) Откачать газообразный хладагент (с помощью соответствующего устройства)

3) Слить масло в соответствующий промаркированный сосуд, при необходимости при помощи азота.

8.7.3 Повторная загрузка масла в герметичный компрессор

Для повторного помещения измеренного количества масла необходимо отсоединить компрессор от системы и слить масло, из всасывающей линии наклонив компрессор.

Перед началом повторного помещения необходимо точно измерить количество масла. Прочитайте инструкцию по эксплуатации.

Для разделения хладагента и масла и во избежание выброса масла, необходимо установить подогреватель масла.

После установки компрессора, система должна быть откачана с помощью впускного клапана или рабочей трубки перед повторным наполнением хладагента и пуском в эксплуатацию. Никогда не применяйте масло из бутылок или баков, которые были оставлены открытыми.

8.7.4 Добавление масла в полугерметичные или открытые компрессоры

Метод открытой системы:

Если компрессор снабжен отверстием для заполнения масла в картере, самый простой метод добавления масла заключается в отсоединении картера компрессора и залития или закачки необходимого количества масла. Если в системе нет хладагента. или если компрессор открыт для проведения ремонтных работ, нет необходимости в принятии особых мер предосторожности, кроме обычной практики зашиты масла от попадании влаги и грязи, поскольку система должны быть заранее откачана перед пуском в эксплуатацию.

Если в системе содержится хладагент, закройте всасывающий клапан системы и понизьте давление картера приблизительно до 2 избыточного давления в фунтах на квадратный дюйм (Псиg). Остановите компрессор и закройте выпускной вентиль компрессора.

Указатель уровня масла

Рис.20. Указатель уровня масла полугерметичного компрессора

8.7.5 Смешиваемость с хладагентами ГФУ

Производители смазочных материалов разработали целый ряд новых полиэфирных смазок, которые были созданы синтетически с целью обеспечения смешиваемости с хладагентами ГФУ. особенно с хладагентом ГФУ-134а при различной температуре. Смазочные вещества были испытаны со многими хладагентными газами, и было определено, что они растворимы с большинством ХФУ, ГХФУ и ГФУ-134а.

8.7.7 Гигроскопичность

Смазочные полиэфирные материалы являются более гигроскопичными, чем нафтеновые минеральные масла. Они насыщаются при приблизительно 1000 ppm от атмосферной влаги, для сравнения минеральные масла насыщаются при приблизительно 100 ppm. Смазочные полиэфирные материалы значительно менее гигроскопичны, чем поли алкрильные гликольные смазочные вещества (первое поколение масел, разработанных для применения с ГФУ-134а), которые насыщаются при более 1% воды (10.000 ppm).

8.8 Загрязнение

Необходимо подчеркнуть, что внутренняя часть холодильной системы всегда должна быть исключительно чистой. Загрязнение любого вида будет регулярно вызывать ее выход из строя с возможным постоянным повреждением внутренних металлических частей. На фабричных производственных линиях всегда осуществляются меры по очистке, как например, кондиционирование помещения сборки, в то время как при установке на местах таких условий естественно нет. Возможное попадание воздуха и грязи через открытые концы трубок, клапаны или другие части системы представляет собой серьезную опасность. Поэтому, на всех стадиях работы необходимо принимать тщательные меры во избежание расходов на ремонт.

Современные системы

Необходимо помнить, что современные системы более восприимчивы к повреждениям за счет загрязнения. Компрессоры выпускаются с меньшими допусками, чем до сих пор, увеличились скорости и рабочие температуры. Кроме того, с внедрением герметичных блоков с большей мощностью, обмотка двигателей также стала подвержена опасности загрязнения и, поскольку доля используемых герметичных компонентов возросла, необходимо принимать еще более тщательные меры при установке. Наиболее очевидным загрязнителем является воздух, содержащий влагу. Воздух и влага оказывают коррозийное воздействие на металл, кроме того, образующиеся ледяные кристаллы блокируют регулирующий клапан. При работе продолжительностью в несколько дней, существует большая опасность проникновения воздуха в открытые медные трубки, клапаны компрессора и испаритель, особенно в сырой атмосфере строящихся сооружений.

8.9 Техническое обслуживание

Необходимо регулярно проводить тщательный осмотр и текущий ремонт холодильных систем. Для сокращения выбросов до минимума, передвижение хладагента и масла должно происходить с наименьшими потерями. Частота необходимых проверок и ремонта зависит от интенсивности использования системы, заправки хладагентом, а также типа системы. При обнаружении любой утечки немедленно должен быть проведен необходимый ремонт. Для устранения утечек, необходимо изолировать соответствующую секцию системы, а хладагент, содержащийся в ней, должен быть либо перемещен в другую часть системы, или в слит в специальный бак для хладагента. Техобслуживание включает проверку функционирования системы и правильной установки контрольных и предохранительных устройств.

8.9.1 Обнаружение утечек

Если предполагается, что в системе есть утечки, необходимо проверить всю систему и определить их локализацию. Никогда не предполагайте, что в системе всего одна утечка.

Необходимо отметить, что традиционные галоидные лампы не могут быть использованы для таких ГФУ, как R134а, поскольку они требуют наличия хлора для воспроизведения цветного пламени. Обнаружение утечек может быть выполнено с помощью электронных устройств. Многие датчики используют такие способы обнаружения утечек, как "Нагревание диода" и "Коронный разряд". Эти датчики настроены на измерение содержания хлора. С внедрением ГФУ, использование хлора было полностью прекращено. Для замещения хлора требуется в 120 раз больше фтора. Поэтому для обеспечения надежного аварийного сигнала требуется значительное усиление.

На сегодняшний день многие электронные приборы по обнаружению утечек не достаточно чувствительны к обнаружению утечек ГФУ. С другой стороны, возможно применение специальных электронных приборов по обнаружению утечек.

Утечки хладагента

Количество хладагента в холодильной системе никогда не уменьшается вследствие работы холодильной системы. Если обнаружено, что количество хладагента в системе недостаточно, систему необходимо проверить на утечки, произвести ремонт и зарядку. Многие проблемы в кондиционерах воздуха могут иметь такие же симптомы, что и при утечке хладагента. Например: вентилятор, компрессор и другие регуляторы могут функционировать, в то время, как система не охлаждает. Определите все имеющиеся причины до заправки хладагентом. Недостаточная заправка хладагентом указывает на возможную утечку в системе. Добавление хладагента без обнаружения утечки и проведения надлежащего ремонта - решение временное, дорогостоящее (поскольку цены продолжают расти) и экологически неприемлемое. Добавление хладагента не решит проблему в долгосрочной перспективе. Попробуйте обнаружить утечку до извлечения хладагента во избежание загрязнения воздуха хладагентом из открытой системы. (Помните, что хладагент не должен выпускаться в воздух). Наличие масла в районе трубных соединений обычно является признаком утечки, но не руководствуйтесь одним лишь этим фактором. Всегда проводите обслуживание с помощью течеискателя.

8.9.2 Поиск утечки

Все утечки хладагента вызваны повреждением каких-либо компонентов. Поломки обычно возникают по одной или нескольким причинами, приведенным ниже:

* Вибрация - одна из основных причин повреждения компонентов и вызывает "механическое затвердение" меди, смещение уплотнений, развинчивание зажимных болтов на фланцах и т. д.

* Изменения давления - Функционирование холодильных систем зависит от изменения давления. Изменение давления по разному влияет на различные компоненты системы и приводит к нагрузкам на материал, неравномерному расширению и сжатию.

* Изменения температуры - Холодильные системы часто состоят из различных материалов различной толщины. Быстрые изменения температуры могут вызвать неравномерное расширение и сжатие материалов.

* Фрикционный износ - Существуют много случаев фрикционного износа, который вызывает повреждение компонентов, и они варьируют от плохо укрепленных труб до плохих уплотнений валов.

* Неправильный выбор материала - В некоторых случаях выбирается неподходящий материал, например некоторые типы шлангов имеют конкретный коэффициент утечек, и используются материалы, которые повреждаются в условиях вибрации. быстро меняющегося давления и изменения температуры.

* Недостаточный контроль качества - Если материалы, используемые в холодильной системе не очень высокого качества, изменения вибрации, давления или температур будут вызывать неполадки.

* Случайные повреждения - они случаются редко, и всегда необходимо следовать особым мерам предосторожности и предохранять системы под повышенном давлением от случайных повреждений.

Принципиальные причины утечки хладагента указаны выше, однако, наиболее распространенные причины следующие:

* Вибрация

* Изменения температуры

* Изменения давления

Поскольку эти условия часто возникают в холодильных системах, опасность утечки хладагента вследствие повреждения компонентов существует всегда. Наиболее вероятная точка утечки - механические соединения, состыковывающие неоднородный материал.

8.9.3 Галоидная лампа

В качестве прибора для обнаружения утечек наиболее часто для полевого обслуживания применяется галоидная лампа. Он состоит из небольшого баллона с пропаном или сжиженным нефтяным газом, шланга, специальной горелки с медным элементом. Газ подпитывает небольшое пламя в горелке, подавая небольшой вакуум в шланг. Когда зонд проводится по месту утечки, хладагент попадает в шланг и проникает в горелку под медным элементом. Небольшое количество горящего хладагента при наличии меди дает яркий зеленый цвет. Большее количество будет гореть фиолетовым пламенем. При проведении испытания на наличие утечек при помощи лампы, всегда наблюдайте за малейшими изменениями цвета пламени. Их применение больше не рекомендуется из-за низкой чувствительности. Рекомендуется менее 10 г/год или менее 10 - атм. см3 /с.

Рисунок 22. Галоидная лампа

1. Клапан Отк./3акр., 2. Крышка, 3. Шланг, 4. Баллон с бутаном, 5. Штатив баллона, 6. Газовый клапан

8.9.4 Мыльный раствор

Один из самых первых и простейших способов обнаружения утечки заключается в использовании мыльного раствора. Протрите предполагаемое место утечки жидким мылом или моющим средством, и, при наличии утечки, появятся пузыри. Несмотря на простоту, метод обмыливания может быть очень удобным при обнаружении утечки, точное нахождение которой трудно установить.

8.9.5 Обнаружение с помощью электронных приборов

Электронный течеискатель является наиболее чувствительным из всех имеющихся возможностей. Такие течеискатели можно купить по доступной цене, и прибор может обнаруживать утечки вплоть до 100 ppm, +/-5 ppm, такие утечки часто пропускаются при использовании других методов. Вследствие чрезвычайной чувствительности электронные приборы могут быть использованы лишь в чистой окружающей среде, не загрязнённой парами хладагента, дымом, паром четыреххлористого углерода или других растворителей, поскольку они могут вызвать неправильную реакцию.

Утечка

Мощность

Рисунок 23. Электронный течеискатель

8.9.6 Ультрафиолетовая лампа

Ультрафиолетовая флуоресценция обнаруживает материалы, которые добавляются в масла. Определенное количество масла всегда смешивается с хладагентом, и когда ультрафиолетовая лампа направлена на систему с утечкой, индикатор этой утечки будет светиться. Метод обнаружения утечки с помощью ультрафиолетовой флуоресценции указывает точное нахождение утечки хладагента. Это устройство для обнаружения утечек применяется лишь в системах с минеральными маслами или маслами на эфирной основе. Прямой солнечный свет в помещении, где проводится обнаружение утечек, не рекомендуется.

Рисунок 24. Ультрафиолетовая лампа

8.9.7 Обнаружение утечек аммиака ( N Н3 )

Утечка может быть обнаружена путем поднесения открытого баллона или сжатия баллона с концентрированной соляной кислотой (HC1 ) к предполагаемой точке утечки. В точке утечки возникнут плотные пары хлористого аммиака белого цвета. Сырая красная лакмусовая или фенолфталеиновая бумага изменит цвет под воздействием аммиачной среды и является достаточно удобным средством обнаружения незначительных аммиачных утечек.

В случае серьезных утечек, которые сложно остановить в течение определенного времени, необходимо погрузить место утечки в воду, которая в свою очередь поглотит аммиак, предотвращая, таким образом, загрязнение атмосферы. В уплотнении цилиндрических клапанов могут возникнуть утечки, которые могут быть остановлены путем затяжки герметизирующей гайки.

Оборудование, спроектированное для обнаружения утечек аммиачных и фторуглеродных хладагентов, значительно отличается и должно всегда быть использовано по назначению. Поэтому, невозможно использовать галоновую лампу или электронный течеискатель для обнаружения утечек аммиака (кроме некоторых отдельных не взрывоопасных моделей).

Соляная кислота (HCl) также не подходит для обнаружения утечек фторуглеродных хладагентов. Неправильное применение такого оборудования может привести к несчастному случаю со смертельным исходом, поскольку концентрации аммиака, соответствующая 15-28% объема атмосферы, воспламеняется при попадании искры или при температуре выше 650°С (1202°F).

8.10 Обзор мер безопасности

Когда термин "безопасность" используется по отношению к холодильной технике или кондиционерам воздуха, он может иметь три различных значения:

8.10.1 Безопасность техника

При правильном обращении с холодильными установками и кондиционерами воздуха техник не подвергается большой опасности.

Всегда тяните гаечный ключ (вместо того, чтобы нажимать на него) в целях предотвращения возможного соскальзывания ключа, которое стирает углы гаек и болтов и может поранить руки. Для поднятия любых предметов весом более 13 кг необходимо применять подъемник.

Всегда используйте мускулы ног при поднятии предметов, никогда не используйте мускулы спины. Убедитесь, что на полу нет масла или воды. Всегда применяйте защитные очки при работе с хладагентами.

Большая часть холодильных механизмов имеют электрический привод и управляются автоматически. При работе с электрическими цепями, убедитесь, что цепь отключена от источника питания. Обычно эта процедура должна быть выполнена выключением переключателя на электрощите. Никогда не работайте над "горячими" электрическими цепями.

Вентиляция в механической мастерской должна быть постоянно включена, если в ней работают техники.

8.10.2 Безопасность оборудования

Многие части холодильного и вентиляционного оборудования достаточно хрупки и могут быть поломаны при Чрезмерной затяжке гаек и болтов, при их затяжке в неправильном порядке или при использовании ключа неподходящего размера. Перед включением компрессора, убедитесь, что все соединения затянуты. Перед включением открытых компрессоров убедитесь, что маховое колесо и ролик выровнены, и что защитные устройства на месте.

8.10.3 Безопасность содержимого

Безопасность содержимого холодильного пространства зависит полностью от аккуратности при установке и регулировке различных частей системы. В данном тексте представлены таблицы, в которых указаны правильные рабочие температуры для различных типов холодильного пространства. Необходимо соблюдать эти рабочие температуры для обеспечения безопасных условий функционирования холодильных установок или кондиционеров воздуха.

ГЛАВА 9. РАЦИОНАЛЬНЫЕ СПОСОБЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ УСТАНОВОК

9.1 Классификация по применению

Для удобства изучения холодильное оборудование подразделяются на шесть общих категорий: бытовые холодильные установки, коммерческие холодильные установки, промышленные холодильные установки, судовые и транспортные холодильные установки, кондиционеры воздуха для помещений и промышленные кондиционеры воздуха. Однако эти сферы не разграничены четко, и некоторые из них в значительной мере перекрывают друг друга. В данном руководстве дается лишь общее описание бытовых и торговых холодильных систем, а также небольших систем кондиционеров воздуха, передвижных и используемых для комфорта человека.

9.1.1 Бытовые холодильники

Бытовое холодильное оборудование составляет довольно ограниченную группу, поскольку охватывает, прежде всего бытовые холодильники и морозильные камеры. Однако, так как количество используемых установок велико, сфера бытового холодильного оборудования является значительной частью холодильной промышленности.

Бытовые холодильники обычно герметичные, небольшие по размерам, а потребляемая мощность варьирует от 35 Вт до 375 Вт.

Говоря в целом, в домах людей миллионы холодильников работают на ХФУ. Нашей задачей является охрана окружающей среды. Истощение защитного стратосферного озонового слоя Земли вызвало необходимость замещения газов ХФУ. В настоящее время большинство новых холодильников производится, используя альтернативные хладагенты, одним из которых является ХФУ-134а. Из-за различий в химическом составе ХФУ-12 и ГФУ-134а в большинстве случаев традиционные минеральные масла не могут быть применены вместе с ХФУ-134а. а в лучшем случае такая комбинация ухудшит эксплуатацию и снизит надежность системы. Это означает, что практически невозможно произвести замену ХФУ на ГФУ в бытовых холодильниках с герметичным компрессором без проведения значительного дорогостоящего ремонта. Современный бытовой холодильник или морозильная камера для хранения пищи состоит из трех основных компонентов:

1. Шкаф

2. Холодильная система (компрессорно-конденсаторный агрегат, испаритель и регулирующий клапан)

3. Электрическая схема.

Компрессорно-конденсаторный агрегат и испаритель закреплены в шкафу, который также содержит полки и пространство для хранения продовольственных продуктов и напитков. В испарителе жидкий хладагент кипит и превращается в пар, поглощая тепло от продуктов и напитков в шкафу. Пар отсасывается компрессором и подаётся в конденсатор. В конденсаторе хладагент конденсируется, отдавая тепло, окружающему воздуху. Далее жидкий хладагент из конденсатора проходит через расширительное устройство (капиллярную трубку) и вновь поступает в испаритель и цикл повторяется.

Существует много различных типов обычных холодильников для хранения продовольственных продуктов с устройствами, выполняющими различные услуги, такие как автоматическое размораживание, генератор льда, дозатор напитков, большие морозильные установки для хранения пищи и т. д.

9.1.2 Торговые холодильные установки

Охлаждение в торговле связано с проектированием, установкой и техническим обслуживанием холодильных систем, используемых в магазинах розничной торговли, ресторанах, гостиницах, организациях, осуществляющих хранение, переработку и автоматическую продажу скоропортящегося товара всех типов.

Диапазон рабочей производительности агрегатов широк: от менее 1 кВт до нескольких сотен кВт. Эта категория включает автономное оборудование, витрины с дистанционным снабжением и сборные складские малые холодильные камеры (с отделениями или модульные). Большая часть этого оборудования собрана на заводе для последующей установки в полевых условиях с соединением систем трубопроводов и проводок на месте пользования. Холодильное оборудование включает различные установки, от отдельных компрессорных агрегатов до параллельных мультикомпрессорных систем с поршневыми, ротационными или винтовыми компрессорами.

9.1.3 Кондиционирование воздуха

Как указывает название, эта сфера охватывает кондиционирование воздуха на определенной площади или в определенном помещении. Обычно это требует не только регулирования температуры помещения, но и влажности и движения воздуха параллельно с фильтрацией и очисткой воздуха.

Существует два типа кондиционеров воздуха: кондиционеры, используемые для комфорта и промышленные кондиционеры. Любые установки, используемые в основном для кондиционирования воздуха с целью создания комфорта людям, называются кондиционерами воздуха для комфорта. Типичными примерами таких кондиционеров являются установки в жилых домах, школах, учреждениях, церквях, магазинах розничной торговли, общественных помещениях, на предприятиях, в машинах, автобусах, поездах, самолетах, на кораблях и т.д.

Другим типом кондиционеров являются промышленные установки, т.е. любые кондиционеры, основное назначение которых не связано с комфортом людей. Это не означает, что промышленные системы кондиционирования воздуха не могут служить комфорту людей, если это является побочным действием при исполнении основной функции. Такая ситуация возникает часто, хотя и не всегда.

Применение промышленных кондиционеров воздуха практически безгранично по количеству и разнообразию. Говоря в целом, промышленные системы кондиционирования воздуха используются для следующих целей:

1. Регулирование влажности гигроскопических материалов.

2. Управление скоростью химических и биохимических реакций.

3. Выравнивание размеров прецизионных изделий (тепловое расширение и сжатие).

4. Очистка и фильтрация воздуха, что часто является необходимым условием безотказной работы и производства качественной продукции.

9.1.4 Передвижные кондиционеры воздуха

Автомобильные кондиционеры воздуха используют практически те же принципы, однако их назначение уникально разнообразно. Кондиционирование воздуха в автомобилях создает проблемы, не возникающие при использовании большинства холодильный систем и систем кондиционирования.

Кондиционирование воздуха в автомобилях включает отопление, охлаждение и осушение. Тепло для отопления пассажирского салона обычно выделяется в процессе циркуляции теплоносителя из двигателя через сердцевину подогревателя. Когда требуется охлаждающее действие, активируется холодильная система, причем испаритель в полости с повышенным давлением газа в системе охлаждает воздух для циркуляции в салоне.

9.2 Холодильники

На рис. 2 показан типичный механизм, обеспечивающий более двух температур в холодильнике с морозильной камерой

Конденсатор

Выход из конденсатора

Осушитель хладагента

Изолированный теплообменник за шкафом

Конденсатор

Вход в конденсатор

Нагнет. линия

Компрессор

Т3 Всас. Линия КМ

Испаритель

Т1 В испар

Т2 Из испар

аккумулятор

Капиллярная трубка

Рис.2. Схема устройства холодильника с морозильным отделением и с автоматическим прибором оттаивания

В том, что холодильник действует исправно, можно убедиться, проверив температуру в контрольных точках T1 . T2 T3 . Рекомендуется следующая температура: T1 = -25 °С - 26 °С. Т2 = -26 °С, Т3 = + 27 °С до + 39 °С. Высокая температура в точке Т3 объясняется соприкосновением капиллярной трубки с точкой всасывания для передачи избыточного тепла из конденсатора во всасывающую линию. Таким образом, происходит перегрев в точке Т3 входа в компрессор.

9.2.1 Герметичные компрессоры со встроенным электродвигателем

Всасывающая линия из испарителя проходит вдоль стенки шкафа до всасывающей стороны герметичного компрессора со встроенным электродвигателем, расположенного на основании шкафа.

Рис.3. Герметичный компрессор

В бытовых установках используются герметичные компрессоры, в которых компрессор и электродвигатель образуют единый герметичный агрегат.

Для смазки компрессора возвратный газ. получаемый в результате отсасывания, подводится к диску, прикрепленному к валу компрессора со встроенным электродвигателем. Центробежная сила отбрасывает масло и жидкий хладагент на внешний край диска, которые сливаются на обмотку мотора.

В центре остается лишь парообразный хладагент, который оттягивается в компрессор.

9.2.2. Пусковое реле герметичного компрессора

При использовании герметичного компрессора со встроенным электродвигателем требуется внешнее электро- пусковое устройство в виде пускового реле.

Пусковая обмотка

Рабочая обмотка


Стержень обмотки

Плавкий стержень

Предохранитель

Рис. 4. Пусковое и защитное реле

Двигатель принимает сигналы от пускового реле через кнопочные контакты. Предохранитель подключен таким же способом.

9.2.3 Конденсатор

Тип конденсатора трубчато-змеевидный. Принудительная циркуляция воздуха обеспечивается двигателем и вентилятором, расположенными сзади блока компрессора и конденсатора.

Рис. 5. Расположение конденсатора в задней части домашнего холодильника

Конденсатор, бытового холодильника

В конденсаторе происходит отбор теплоты конденсации из паров хладагента. В бытовых холодильниках обычно используются следующие четыре типа конденсаторов:

1. Конденсатор из оребренных труб - статический (естественная конвекция)

  1. Конденсатор из оребренных труб - принудительная конвекция
  2. Проволочный конденсатор - статический
  3. Листотрубный конденсатор - статический

В бытовых холодильниках наиболее часто используются статические конденсаторы из оребренных труб. Статические свойства подразумевают циркуляцию воздуха по трубам конденсатора в результате естественной конвекции; т.е. используется свойство теплого воздуха подниматься кверху. Воздух нагревается при соприкосновении с ребрами и трубами и поднимается, в то время как более холодный воздух занимает его место. Трубки и ребра обычно производятся из меди или стали.

9.2.4 Испаритель

Испаритель расположен за полкой, отделяющей морозильную камеру от камеры хранения продуктов. Используется хладагент ХФУ-R12, а в последнее время и ГФУ- R134а. Испарение хладагента способствует удалению необходимого количества теплоты из шкафа. Обычно вентилятор, управляемый двигателем, поднимает воздух над поверхностью испарителя и перегоняет его по различным трубкам с целью обеспечения необходимого уровня температуры в отсеках.

Вход


Аккумулятор

Выход

Рис.7. Испаритель холодильника.

Жидкий хладагент поступает в испаритель (ВХОД на рис. 7) через регулятор потока (обычно через капиллярную трубку), затем оставшаяся жидкость поглощает тепло и испаряется. Пары поступают во всасывающий трубопровод. Если в испарителе не произошло испарение всего жидкого хладагента, обычно используется цилиндр (АККУМУЛЯТОР на рис. 7), который предотвращает попадание жидкого хладагента во всасывающую линию компрессора (ВЫХОД на рис. 7). Существует два типа испарителей: сухие и затопленные. Хладагент подается в испаритель с использованием сухой системы ровно на столько, сколько это необходимо для поддержания требуемой температуры. При использовании затопленной системы испаритель всегда заполнен жидким хладагентом. Используемый тип регулятора хладагента определяет тип испарителя.

9.2.5 Капиллярная трубка

Хладагент сжижается в конденсаторе и затем поступает через фильтр-осушитель стороны высокого давления в капиллярную трубку, присоединенную к участку всасывающей трубы[2] l . Из капиллярной трубки хладагент поступает в испаритель. На этом цикл охлаждения заканчивается.

Рис.8. Капиллярная трубка с фильтром

Капиллярная трубка является самым распространенным устройством для регулирования потока. Капиллярная трубка отличается значительной длиной по сравнению с небольшим диаметром. Пропорционально длине трубки снижается давление, т.е. создается перепад давлений, необходимый для последующего расширения и кипения хладагента. Внутренний диаметр трубки может варьировать в зависимости от хладагента, производительности установки и длины трубопровода. Трубка расположена между жидкостным трубопроводом и испарителем. Расход хладагента должен быть таким, чтобы при переходе в парообразное состояние обеспечить заданный режим охлаждения в камере.

Давление жидкого хладагента понижается с давления конденсации до давления кипения. Никаких изменений жидкости не происходит, за исключением небольшого падения давления на первых две трети длины капиллярной трубки. Затем часть жидкости начинает превращаться в пар. Когда хладагент достигает конца трубки, от 10 до 20% его находится в парообразном состоянии. В большинстве случаев причиной падения давления на конце трубки вблизи линии жидкости является увеличение объема пара.

В последнее время конструктивные разработки капиллярных трубок предполагает использование более крупных и длинных трубок. Больший диаметр снижает риск их закупорки.

Рнс.9. Регулирование расхода хладагента капиллярной трубкой

9.2.6 Блок управления двигателем

Практически все автоматические электрические холодильники рассчитаны на большую холодопроизводительность чем необходимо. Поэтому в обычных условиях холодильники не работают непрерывно. Для поддержания необходимой температуры двигатель должен отключаться, когда температура понижается до требуемой, и включаться, когда испаритель опять нагревается до определенной температуры. Два основных типа устройств управления двигателем используются для того, чтобы включать и выключать двигатель:

1. Терморегулятор (термореле)

2. Регулятор или реле давления (давления на стороне всасывания)

В бытовых установках наиболее широко используется термостат. Термостат включает в себя термо баллон, соединенный капиллярной трубкой с диафрагмой или гофрированной мембраной. Это устройство заправляется летучей жидкостью, которая расширяется и повышает давление в результате нагрева баллона и сжимается опять, для того, чтобы понизить давление во время охлаждения баллона. При повышении давления в баллоне диафрагма сдвигается. При этом включается переключатель мгновенного действия, поскольку диафрагма соединена с ним (цепь замыкается). Охлаждение баллона вызывает перемещение диафрагмы или гофрированной мембраны в противоположную сторону и следовательно изменение положения переключателя (цепь размыкается).

Такие блоки управления включают различные функции регулировки, допускают различные рабочие температуры. Многие блоки управления имеют ручной переключатель, позволяющий включать и выключать систему по мере необходимости.

Также они могут включать предохранитель, отключающий систему в случае перенапряжения. Кроме того, к реле времени автоматического оттаивания испарителя' могут быть подключено термореле.

9.2.7 Фильтр-осушитель на жидкостном трубопроводе

Широко распространена практика установки фильтра-осушителя на жидкостном трубопроводе. Устройство в виде бочонка удерживает влагу, грязь, металлы и частицы мусора от попадания в регулятор потока хладагента. Более того, осушительный элемент в фильтре абсорбирует влагу, защищая регулятор потока хладагента от образования ледяных пробок (рис.10).

На рис. 10 показан фильтр-осушитель. А - выходная трубка, В - входная трубка и С -продувочный вентиль.

На рис. 11 показан установленный фильтр-осушитель. А - фильтр-осушитель, В продувочный вентиль, С - конденсатор и D - компрессор.

9.2.8 Игольчатый клапан

Для того, чтобы обеспечить доступ к герметичной системе, часто используются игольчатые клапаны, устанавливаемые на всасывающих и выпускных трубках (подводящих к конденсатору), или на них обоих, а также на технологических трубках. Игольчатый клапан показан на рис. 12. Известными производителями холодильного оборудования разработано и реализуется множество конструкций игольчатых клапанов, устанавливаемых на трубках.

Рис.12. Присоединительный элемент вальцованных соединений

9.2.9 Инструменты

Для обслуживания герметичных бытовых систем необходимы следующие инструменты. которые позволяют производить ремонт без утечки хладагента.

1. Высоковакуумный насос

2. Вакуумный шланг диаметром 3/8" длиной 1,5 м

3. Установка для извлечения и переработки

4. Баллоны для R 12, R.22. R 502, R 134a

5. Продувочная трубка диаметром 1/4" длиной 1 м с ручным запорным игольчатым клапаном и контрольным клапаном

6. Устройство для очистки капиллярной трубки

7. Комплект для калибровки капиллярной трубки

8. Паяльная лампа, использующая топливо, ацетилен или оксиацетилен

9. Ручной пылесос

10. Манометрический коллектор

11. Переходники для подключения технологических трубок

12. Пружины для сгибания труб

9.2.10 Замена фильтра-осушителя

Для того чтобы удалить попавшую в систему влагу или грязь, необходимо на линии с жидкостью установить фильтр-осушитель. Способ установки заключается в следующем:

  1. При отсутствии соединительного клапана, установить игольчатый вентиль.
  2. Установите манометрический коллектор.
  3. Откачайте хладагент в баллон с помощью установки для его удаления.
  4. Высушите и очистите штуцеры фильтра-осушителя.
  5. Нанесите флюс.
  6. Нагрейте соединения.
  7. Выполните пайку соединений.
  8. Установите новый осушитель.
  9. Произведите опрессовку и испытайте на наличие утечек.
  10. Отвакуумируйте систему.
  11. Заполните систему новым или регенерируемым хладагентом. Для точной заправки используйте заправочный баллон.
  12. На регуляторе создайте температуру, достаточную для таяния льда. По мере распространения этой влаги фильтр-осушитель ее адсорбирует.
  13. Через несколько часов работы установите новый фильтр-осушитель.

Рис.13. Фильтр-осушитель, установленный после обнаружения влаги .

Существуют устройства, препятствующие образованию льда при циркуляции в холодильном агрегате хладагента. Таким устройством является фильтр-осушитель. Он препятствует распространению влаги в системе и снижает вероятность разложения масла (на осадок и кислоту).

9.2.11 Фильтр-осушитель, применяемый при сгорании электродвигателя системы

Для чистки, удаления загрязнения и тщательного контроля загрязнения контуров жидкого хладагента существуют специальные очищающие фильтры-осушители против "прогорания" на линии всасывания. Они рекомендуются для контроля "прогорания" и удаления примесей при перегорании компрессора.

Одной из наиболее распространенных причин перегорания электродвигателя является высокое давление на выходе из компрессора, сопровождаемое резким подъемом температуры при прохождении газа через выходной клапан компрессора. Эта высокая температура способствует более интенсивному протеканию химических реакций и появлению дополнительного количества или образованию нового нагара и осадка. При появлении в нагнетательном трубопроводе, ведущем к конденсатору, высокой температуры происходит окисление масла.

Очистка системы после перегорания электродвигателя.

Причиной сгорания электродвигателя является его перегрев. Этот перегрев приводит к разложению хладагента и при наличии влаги к образованию соляной и плавиковой кислоты. В этих условиях масло становится «кислым» Кислота приводит к нарушению изоляции обмотки двигателя и его перегреву. В конечном итоге на обмотке двигателя происходит короткое замыкание, и он перегорает. При перегорании компрессора системы с двигателем необходимо починить или заменить средства контроля хладагента (AEV, электромагнитные клапаны, реверсивные клапаны, капиллярные трубки и т.д.). Для продувания хладагента через систему можно использовать азот.

Не прикасайтесь к маслу из перегоревшего компрессора со встроенным двигателем, т.к. это может привести к сильному ожогу кислотой!

ВНИМАНИЕ:

Пользуйтесь защитными очками и резиновыми перчатками. Будьте особенно осторожными, если требуется перерезать линии охлаждения масла. Не допускайте попадания масла на пол. Сливайте его в стеклянные емкости. У перегоревшего компрессора с двигателем очень неприятный запах. Перегорание может быть небольшим или значительным. При значительном перегорании масло черное и кислое, обладающее резким запахом. При небольшом перегорании масло чистое, но обладающее резким запахом и немного кислое. Если масло чистое и не имеет запаха, .перегорания не было, и причина выхода из строя - механическая. После замены компрессора со встроенным электродвигателем установите два новых фильтра-влагоотделителя. Один из них должен быть размещен на линии всасывания между испарителем и компрессором (фильтр от последствий перегорания), а другой - между конденсатором и линией жидкого хладагента (возможно, непосредственно перед капиллярной трубкой, если таковая используется). Для определения степени загрязнения можно использовать один из многих комплектов по проверке кислотности.

9.2.12 Заправка с помощью зарядного баллона с цифровой шкалой

Указанный на рис. 14 (вид А) зарядный баллон-наполнитель, с индикатором уровня жидкости, позволяет техническому персоналу осуществить заправку системы хладагентом и замерить его содержание с помощью имеющейся шкалы. Некоторые баллоны имеют электроподогрев, который способствует более быстрому испарению и поддержанию в баллоне давления.

Вентиль заправочный

Клапан предохранительный

Шкала мерная

Рис. 14. Переносной зарядный цилиндр

Процесс электроподогрева обычно осуществляется путем подключения баллона к электрической цепи, однако в некоторых случаях разогревается сам компрессор. При этом используется поток теплого воздуха, который способствует более легкой циркуляции и продувке хладагента и масла.

В обоих случаях для обеспечения контроля безопасности над требуемой температурой и давлением чрезвычайно важным является использование предохранительного клапана и термостата.

В системе имеется манометр и ручной клапан, размещенный в ее нижней части и служащий для заправки баллона-наполнителя или системы с жидким хладагентом. В верхней части баллона также имеется клапан, который используется для заправки системы газообразным хладагентом (этот способ является самым хорошим и наиболее безопасным).

После удаления воздуха использование переносного баллона-наполнителя рекомендуется производить в следующем порядке. При этом необходимо пользоваться защитными очками.

  1. Соедините трубкой баллон-наполнитель и центральную часть манометрического коллектора. Осуществите продувку при незатянутом патрубке в центральной части измерительного коллектора. См. рис. 15. Затяните место соединения.


Цилиндр переносной цилиндр

Закрыто

Закрыто

Закрыто

Рис.15. Соединение переносного заправочного цилиндра к системе

  1. Откройте игольчатый клапан или переходник клапана и клапан манометрического коллектора.
  2. Откройте клапан зарядного баллона и введите хладагент в систему, как указано на рис. 16. Запомните, каким должно быть показание на шкале измерительной трубки, при котором необходимо остановить заправку.

Закрыто


Открыто

Открыто

Закрыто

Цилиндр переносной заправочный

Приборы измерения

Рис.16.Состояние вентилей при зарядке системы.

  1. При заполнении системы необходимым количеством хладагента закройте клапан на баллоне. Проверьте правильность заполнения системы по показаниям на измерительной шкале баллона-наполнителя.
  2. Закройте игольчатый вентиль или переходник клапана, а также клапан на измерительном коллекторе, как указано на рис. 17.

Муфта


закрыто

закрыто

Приборы измерения

Цилиндр переносной заправочный

закрыто

Сжать на этой точке

Рис.17. Состояние вентилей после зарядки системы

  1. С помощью пережимного устройства, пережмите технологическую трубку между компрессором и переходником. Оставьте зажим на трубке пока она не будете запаяна.
  2. Снимите игольчатый вентиль или адаптер вентиля.
  3. При использовании игольчатого вентиля отрежьте часть трубки с отверстием. Для этого используйте труборез. Пользуйтесь защитными очками!
  4. Пережмите конец технологической трубки.
  5. Запаяйте конец технологической трубки. Пользуйтесь защитными очками!
  6. Проверьте систему на наличие утечек.

9.2.13. Неисправности и их устранение

НЕИСПРАВНОСТЬ

ТИПИЧНАЯ ПРИЧИНА

УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТИ

1. Установка не работает

Перегорел предохранитель

Замените предохранитель. Проверьте напряжение вольтметром; его показания должны составлять 115B/220B плюс-минус 10%. Если цепь перегружена, уменьшите нагрузку или смонтируйте отдельную цепь. Если иные способы не помогают, установите автоматический трансформатор.

Сломался электродвигатель или регулятор температуры

Соединить перемычкой контакты регулятора. Если установка заработает, а все соединения плотно затянуты, замените регулятор.

Неисправно реле.

Проверьте реле, при необходимости замените.

Неисправен компрессор.

Проверьте компрессор, при необходимости замените

Поломка от перегрузки.

Проверьте перегрузку, при необходимости устраните.

Дефектный провод питания.

Проверьте агрегат с помощью контрольной лампочки. Если на выходе нет цепи и тока, замените или устраните неисправность

Повреждение провода к компрессорам, таймеру или регулятору холода.

Вышел из строя тайм

таймер.

Отремонтируйте или замените поврежденные провода.

Проверьте с помощью контрольной лампочки и при необходимости замените.

2. В холодильной камере слишком тепло.

Часто открывается дверь.

Перегруженность полок, препятствующая нормальной циркуляции воздуха в камере.

Проинструктируйте пользователя.

Проинструктируйте пользователя.

Размещение в камере теплых или горячих продуктов.

Проинструктируйте пользователя о необходимости охлаждать продукты до комнатной температуры до размещения их в камере.

Плохая герметичность дверцы.

Отрегулируйте расположение холодильника. Исправьте уплотнитель дверцы.

Свет в камере не выключается.

Проверьте выключатель, при неисправности замените его.

Источник неисправности -регулятор воздушного потока в холодильной камере.

Установите ручку регулятора в положение большего. холода. Проверьте нагреватель воздушного потока. Проверьте, насколько открывается задвижка, если снять воздухораспределительную решетку. Задвижка должна быть открытой при открытой дверце. Если не работает регулятор, замените его.

Регулятор холода установлен в слишком 'теплое' положение, при котором агрегат включается редко.

Поверните регулятор в положение большего холода.

Неправильно установлена воздухораспределительная решетка морозильной камеры.

Поставьте воздухораспределительную решетку в другое положение.

Плохо работает вентилятор морозильной камеры.

Замените вентилятор, выключатель вентилятора или дефектную проводку.

Замените компрессор со встроенным двигателем.

Плохо герметизирован вентиляционный канал или неправильно проложен уплотнитель.

Проверьте и герметизируйте заново или проложите правильно

3. В холодильной камере слишком холодно

Регулятор воздушного потока в холодильной камере установлен в положение максимального холода.

Поверните регулятор на более высокий уровень температуры.

Регулятор воздушного потока находится в открытом положений.

Сломался регулятор воздушного потока.

Устраните препятствие.

Замените регулятор.

Сломался нагреватель воздушного потока.

Замените нагреватель.

4. В морозильной и холодильной камерах слишком тепло.

Не работает двигатель вентилятора.

Регулятор холода установлен в слишком 'теплое' положение или сломался.

Проверьте и при необходимости замените двигатель вентилятора.

Проверьте и при необходимости замените.

Ребристый испаритель обледенел.

Проверьте термостат или таймер оттаивателя. Причина может заключаться в одном из них.

Недостаточное количество хладагента.

Проверьте на наличие утечек, устраните их. удалите воздух и заправьте.

Недостаточная циркуляция воздуха у холодильника.

Поставьте холодильник в другое место или создайте пространство вокруг него, чтобы обеспечить достаточную циркуляцию.

Загрязнился конденсатор или забились его трубки.

Прочистите конденсатор и его трубки.

Плохое уплотнение дверцы.

Отрегулируйте расположение холодильника, исправьте уплотнитель дверцы.

Слишком часто открывается дверца.

Проинструктируйте пользователя.

5. В морозильной камере слишком холодно

Неправильно установлен регулятор холода.

Капиллярный регулятор холода плохо притянут к испарителю.

Поверните ручку регулятора в положение большее высокой температуры.

Затяните зажим или переставьте регулятор.

Сломался регулятор холода.

Проверьте регулятор. При необходимости замените.

6. Агрегат работает непрерывно.

Недостаточная циркуляция воздуха вокруг холодильной установки или циркуляция ограничена.

Поставьте холодильную установку в другое место или создайте вокруг нее свободное пространство - удалите препятствия.

Плохое уплотнение дверцы.

Проверьте и сделайте соответствующие изменения.

Замораживание большого количества кубиков льда или продуктов питания из магазина.

Объясните пользователю, что большая загрузка продуктами приводит к продолжительной работе агрегата.

Проблема с количеством хладагента.

Хладагента недостаток или избыток - проверьте, регенерируйте, удалите воздух и заполните в нужном режиме изаполнирежименужномжном объеме.

Температура в помещении слишком высокая.

Максимально проветрите помещение.

Проблема с регулятором холода.

Проверьте регулятор; если он периодически не отключает агрегат, замените его.

Неисправен выключатель света.

Слишком часто открывается дверца.

Проверьте, отключается ли свет. При необходимости замените выключатель.

Проинструктируйте пользователя.

7. Агрегат шумно работает.

Не закреплен настил пола или не жесткий пол.

Трубки касаются корпуса или других трубок.

Не выровнено расположение корпуса.

Вибрирует влагосборник.

Вентилятор задевает кожух или нарушено крепление Проблема с механическим креплением компрессора

Закрепите настил пола или укрепите пол. Переместите трубки. Отрегулируйте расположение корпуса.

Поставьте влагосборник в другое положение, при необходимости положите под нее подушку из пенополистирола.

Расположите вентилятор по-иному. Замените крепления компрессора.

8. Агрегат постоянно испытывает перегрузку.

Сломалось реле Слабая защита от перегрузки.

Низкое напряжение. Плохой компрессор.

Замените реле. Замените защитное устройство.

Проверьте выходное напряжение вольтметром. Нормальное напряжение должно составлять 115В/220В плюс-минус 10%. Проверьте работу других устройств в этой же цепи. Причина может быть и в использовании слишком длинного или слишком короткого удлинителя.

Перед его заменой проверьте его с помощью испытательного провода, проверьте и заземление.

9.Заклинивает компрессор со встроенным двигателем.

Вышел из строя клапан. Не хватает масла.

Компрессор перегревается.

Замените компрессор с двигателем.

Добавьте масла; если агрегат не будет работать, замените компрессор с двигателем.Если проблема заключается в компрессоре, замените его.

10. Ребристый испаритель покрыт инеем или льдом.

Сломался таймер.

Неисправен нагреватель оттаивателя.

Дефектный термостат.

Проверьте контрольной лампочкой и при необходимости замените.

Замените нагреватель.

Замените термостат.

11. Во влагосборнике лед.

Неисправен нагреватель влагосборника.

Замените нагреватель.

12. Агрегат работает без перерыва при нормальной температуре.

Испаритель покрывается льдом.

Сосуд с жидкостью термостата не касается поверхности испарителя.

Проверьте уплотнители на дверце - при необходимости замените.

Разместите сосуд с жидкостью так, чтобы он касался поверхности испарителя.

13. Морозильник работает без перерыва. Температура слишком низкая.

Неисправен термостат.

Проверьте термостат - испытайте его и при необходимости замените.

14. Морозильник работает без перерыва. Температура слишком высокая.

В изоляции накопился лед.

Снимите шины прерывателя, остановите агрегат, растопите лед и осушите изоляцию, устраните утечки в наружной оболочке и соединениях и соберите все заново.

15. Испаритель быстро обрастает льдом.

Через уплотнитель дверцы идет утечка.

Отрегулируйте петли дверцы. Замените уплотнитель, если он потрескался, стал хрупким или износился.

16. Дверца на морозильной камере примерзает.

Неисправен электронагреватель уплотнителя.

Плохой уплотнитель.

Воспользуйтесь другим нагревателем уплотнителя или установите новый.

Осмотрите и проверьте уплотнитель. Если он изношен, в трещинах или затвердел, замените его.

17. Поработав, морозильник нагревается.

В холодильник попала влага.

На линию жидкости установите влагоотделитель.

18. Производительность заморозки постепенно снижается.

В капиллярной трубке накопился парафин.

Воспользуйтесь инструментом для чистки капиллярной трубки или замените капиллярную трубку.

9.3 Торговые холодильные системы

Большинство торговых холодильных систем используется в торговле продуктами питания и сфере обслуживания продуктами питания, т.е. супермаркетах, гастрономах, магазинах, торгующих повседневными мелочами, ресторанах, кафетериях, столовых организаций и учреждений и магазинах кулинарии. Другими областями их применения являются торговые автоматы напитков и продуктов питания. Примерами их дополнительного использования служат экологические испытательно-калибровочные камеры. Основы эксплуатации бытовых холодильных систем применимы и к торговым системам, однако многие торговые системы, использующие механизмы механического цикла, несколько отличаются от бытовых, например, более сложным управлением, системой соединений труб и т.д. На рисунке 18 представлена типичная система холодильника-прилавка. В настоящем Руководстве мы подробно остановимся на системе с несколькими испарителями.

Рисунок 18. Холодильник-прилавок.

Обладает встроенным холодильным агрегатом. А - испаритель. В - конденсатор. С - термостатический регулирующий вентиль. D - смотровое стекло. Е – фильтр-осушитель. F - контрольный термостат.

9.3.1 Система многоступенчатого испарителя.

Рис.19. Система охлаждения малых холодильников

А- Вентиль водяной. В- Вентиль запорный на линии всасывания. С- Вентиль запорный на жидкостной линии. D-Реле низкого давления. Е- Термостат. F-Термостатический регулирующий вентиль. G- Соленоидный вентиль на жидкостной линии. Н- двухтемпературный вентиль. J-Обратный клапан. К- Осушитель. L-Указатель потока жидкости. М-Распределитель хладагента.

9.3.2 Поршневой компрессор с отрытым приводом

Другим используемым в торговой холодильной системе компрессором является компрессор с открытым приводом. Обычно его первичным источником энергии служит электродвигатель, вращательное движение которого должно быть изменено на возвратно-поступательное. Такое изменение обычно производится с помощью кривошипа и шатуна, соединяющей кривошип с поршнем. Весь этот механизм размещается в негерметичном корпусе, который называется картером.

Рисунок 20. V-образный четырехцилиндровый сальниковый компрессор.

А - четырехременный маховик. В - элементы выпускного клапана. С - элемент впускного клапана. D - отверстие для электронагревателя масла.

Техобслуживание:

Регулируйте ремни и производите их замену, проверяйте уровень масла, производите замену масла (см. главу 4), очищайте корпус, проверяйте сальники, производите проверку утечки по валу. Производите контрольное измерение температуры на нагнетательной стороне II температуры масла, с тем чтобы избежать ненужную большую нагрузку на рабочую среду компрессора

Большая нагрузка на компрессор открытого типа может привести к перегоранию его электродвигателя.

9.3.3 Конденсаторы

В процессе сжатия пар подвергается воздействию тепла по точно такой же причине, по которой нагревается велосипедный насос в процессе работы. Компрессор может поднять давление пара до такого уровня, когда он легко конденсируется при обычной температуре окружающего воздуха, однако процесс сжатия делает выходящий из компрессора сжатый пар сильно перегретым.

Давление, при котором происходит конденсация пара, определяется сочетанием того, сколько пара нагнетается компрессором, сколько теплоты отводится конденсатором, и температурой среды конденсации.

Теплота отводится из конденсатора средой охлаждения конденсатора. Конденсация должна происходить при температуре, превышающей температуру среды охлаждения, которая обычно выше последней на 5-6°С, в зависимости от того, используется ли для конденсации вода или воздух. До наступления конденсации перегрев должен быть устранен, и в этом заключается первая функция конденсатора. За этим следует конденсация в жидкость, после чего жидкость должна остыть на несколько градусов. Таким образом, в конденсаторе происходит снятие перегрева паров, конденсация и переохлаждение жидкости.

Конденсатор с воздушным охлаждением

Конденсаторы с воздушным охлаждением часто используются в торговых холодильных системах и системах кондиционирования воздуха. Применение водяного охлаждения по ряду причин невозможно или мягкая вода может привести к образованию коррозии.

Большие конденсаторы могут охлаждаться большими вентиляторами, смонтированными на двигателе или узлах внешнего привода маховика компрессора. Для работы вентиляторов на крупных герметичных агрегатах применяются дополнительные двигатели.

Эффективность работы вентилятора на конденсаторе с воздушным охлаждением может быть повышена за счет установки вокруг него кожуха. Такие конденсаторы снабжены ребрами и часто имеют два или несколько рядов трубок.

Рисунок 21. Конденсатор с воздушным охлаждением.

Конденсаторы с водяным охлаждением

В. некоторых торговых холодильных агрегатах применяются конденсаторы водяного охлаждения. Они выполняются в трех видах:

  1. Кожухотрубные
  2. Кожухозмеевиковые
  3. Труба в трубе

В кожухотрубной модели хладагент в виде пара поступает непосредственно из компрессора в емкость или корпус, где размещены прямые трубки, по которым проходит вода. Корпус имеется и у второго типа, но здесь вода движется по трубкам в форме змеевика. проложенной в корпусе. В третьем случае используется две трубки, одна из которых вставлена в другую. Хладагент проходит по внешней трубке в одном направлении, а вода для конденсации идет по внутренней трубке в противоположном направлении.

Рисунок 22. Кожухотрубный конденсатор с крышками на конце корпуса, обеспечивающий многоходовые движения воды.

Техобслуживание:

Если система работает с необычно высоким давлением на выходе, это может указывать на засорение трубок конденсатора или на наличие грязи в конденсаторах типа кожухотрубных.

Такое загрязнение может быть устранено промывкой трубок для воды допустимым химикатом. Хорошей практикой техобслуживания является также регулярная чистка трубок с помощью щетки, насаженной на штырь.

9.3.4 Испарители

Вследствие того, что покупатели требуют большего разнообразия торговых холодильников, для многих агрегатов требуются особые конструктивные решения испарителей. Эти испарители разные, начиная от трубок в форме змеевика, погруженных в резервуар с пресной водой, до испарителей с принудительной циркуляцией, где .воздух проходит над ними или задувается с помощью вентилятора с электродвигателем. Испарители можно разделить на две основные группы:

  1. Испарители, используемые для охлаждения, жидкостей, например соляных растворов, напитков.
  2. Испарители, используемые для охлаждения воздуха, который, в свою очередь, охлаждает содержимое холодильной камеры.

Испарители для охлаждения воздуха бывают двух основных типов:

а) Использующие естественную конвекцию

в) Использующие принудительную конвекцию

В испарителях с естественной конвекцией воздуха циркуляция воздуха зависит от гравитационной (теплый воздух поднимается, тяжелый воздух опускается) или тепловой циркуляции. Испарители для охлаждения воздуха с помощью естественной конвекции распадаются на три класса:

а) Замораживающие

в) Размораживающие

с) Не образующие льда на стенках камеры

Условия, в которых должен работать испаритель, определяют критерием классификации. Определяющими условиями являются температурный диапазон камеры и разность температуры между испарителем и камерой.

Рисунок 23. Низкотемпературный воздухоохладитель. Для поддержания постоянной температуры коробки воздух проходит через спрессованное заграждение в прямом направлении на значительное расстояние.

9.3.5 Расширительные клапаны

Расширительный клапан является регулятором заполнения испарителя. Автоматически регулирует расход хладагента, поступающего в испаритель, в зависимости от величины теплопротоков, поступающих в охлаждаемое помещение. Цель регулирования: обеспечение номинальной холодопроизводительности при условии предотвращения «влажного хода», т.е. попадания жидкого хладагента в компрессор, что, как правило, приводит к его отказу. На рисунке представлен термостатический расширительный вентиль с внешним уравниванием, применяемый на испарителях с существенной депрессией (DР=Р входа – Р выхода).

Термостатический регулирующий вентиль

Рисунок 24. Термостатический регулирующий вентиль

1. Вход в систему с фильтром, 2. Конус, 3. Выход из системы, 4. Отверстие, 5. Присоединительный патрубок для уравнивания давления, 6. Корпус пружины, 7. Мембрана, 8. Капиллярная трубка, 9. Шпиндель для установления предварительного натяжения пружины (открывает доступ перегретому пару). 10. Сосуд с жидкостью (термобаллон)

Работа терморегулирующего вентиля

Работа вентиля определяется тремя видами давления, воздействующими на контрольный элемент. Давление в колбе Р1 вызывает модулирующее движение открывания вентиля. Давление в сосуде изменяется в зависимости от температуры испаряющегося хладагента и степени наполнения сосуда. Закрытие вентиля вызывает давление в испарителе P0 и давление регулировочной пружины (номинальное значение) Р3

Когда эти три вида давления уравновешены, открытое положение клапана остается неизменным, и объем прохода не меняется. Если в испаритель поступает слишком малое количество хладагента, сосуд нагревается, и давление в нем p1 повышается, в результате чего клапан открывается больше, и его поперечное сечение увеличивается. Снижение давления в испарителе приводит к таким же результатам. Если же температура в сосуде уменьшается, или давление в испарителе повышается, клапан закрывается. Если компрессор в отключенном режиме отсоединен, давление р0 повышается из-за отсутствия работающего компрессора, и клапан закрывается (если давление в сосуде p1 не превышает давления р0 и р3 , приводящего к его закрытию).

Рисунок 25. Три вида рабочего давления, определяющие работу терморегулирующего вентиля.

р0 - Давление в испарителе, р1 - Давление в сосуде, p3 - Эквивалент давления регулирующей пружины.

Перегретый пар хладагента

Термостстический регулирующий вентиль является средством пропорционального регулирования соотношения между перегретым хладагентом и температурой насыщенного пара в испарителе (на всасывающей линии, расположенной рядом с испарителем). Хладагент, представляющий собой смесь жидкости и пара, поступает в испаритель в точке А, а в точке Е он должен быть только паром. Между точкой Е и местом присоединения сосуда F пары хладагента перегреты. Это значит, что его температура выше температуры его насыщения (повышение температуры при постоянном давлении). Наличие участка с перегретым паром снижает производительность испарителя, но это необходимо для стабильной работы регулирующего клапана.

Рисунок 26. Схема расположения терморегулирующего вентиля и испарителя.

Давление P3 регулирующей пружины определяет, при какой разности температур сосуда и испарителя будет открываться клапан.

Это значение Р3 называется "статическим перегревом".

Для управления работой клапана необходимо дополнительное повышение давления в сосуде (при постоянном давлении на линии всасывания), т.е. дополнительное нагревание сосуда (перегрев), требуемое для регулирования давления поднимающейся пружины.

Такой дополнительный перегрев называется "апертурным перегревом". Сочетание статического перегрева и апертурного перегрева называется "рабочим или общим перегревом".

Установка крепежа сосуда с жидкостью

Сосуд крепится с помощью хомутов или зажимов внутри холодной камеры, над проходящей горизонтально линией всасывания, у выхода из испарителя, обеспечивая плотный контакт металлических поверхностей. Мы предлагаем, чтобы термальный контейнер для жидкости должен иметь изоляцию.

Рисунок 27. Крепление колбы полициях всасывания большого диаметра.

Всасывающие трубки, диаметр которых превышает 22 мм, требуют боковой установки сосуда (см. рис. 10). Используйте верхнюю или боковую установку, но не в нижней части трубки всасывания.

Рисунок 28. Правильная и неправильная установка колбы. Ошибки при установке:

1. Перед вертикальной трубкой отсутствует ловушка. 2. Сосуд установлен после соединения, где происходит выравнивание с внешним давлением. 3. Соединение, где происходит выравнивание с внешним давлением, направлено вниз, а не вверх.

9.3.6 Фильтр-осушитель

Эффективность работы системы торгового холодильника в большой степени зависит от чистоты внутреннего устройства агрегата. В системе должны циркулировать только чистые хладагент и масло, которые не содержат влаги.

Таким образом, в частности, вся грязь и вода должны быть удалены или задержаны в какой-либо части системы, где они не принесут вреда. Для этого используются защитные экраны, фильтры и поглотители влаги. Эти устройства могут быть выполнены отдельно или представлять собой единый фильтрующий и поглощающий влагу узел. Обычно для удаления влаги применяется осушитель. Если в нем достаточно поглощающего влагу материала для работы с ее высоким и низким уровнем влажности и если он эксплуатируется на полную мощность, хладагент остается чистым и не содержит влаги. Не бойтесь пользоваться осушителем.

Рисунок 29. Фильтры-осушители со сменными вставками.

9.3.7 Смотровое стекло - индикатор влаги